Phase diagram of hydrogen at extreme pressures and temperatures; updated through 2019 (Review Article)

Анотація

Очікується, що водень проявляє дуже цікаві властивості при екстремальних значеннях тиску та температури, які обумовлені його низькою масою та, внаслідок цього, схильністю до квантових ефектів. Вивчення таких явищ залишається дуже складною задачею, не зважаючи на величезний технічний прогрес, досягнутий як в експериментальних, так і в теоретичних методах, з моменту публікації останнього всебічного огляду (McMahon et al.) у 2012 році. Експерименти з комбінаційної та оптичної спектроскопії, які включають інфрачервону, було розширено, щоб охопити широкий діапазон значень тиску та температури. Нові методи імпульсного лазерного нагріву та тороїдальної алмазної наковальні разом із захисними шарами значно покращили можливості статичного стиску. Було також проведено вимірювання електропровідності при набагато більших значеннях тиску, ніж попередні, та поширено на низькі температури. Крім того, методи динамічного стиску були значно покращені, більше орієнтовані на ізоентропійне стиснення, що дало можливість дослідити широкий спектр термодинамічних станів P–T. Останнім часом з розвитком нових експериментальних інструментів та методів завантаження зразків прискорився пошук металічного водню, що дозволило отримати безліч розглянутих у цій роботі нових даних.