Dense quantum hydrogen

Ultracondensed fluid metallic hydrogen has been made at high pressures. Solid metallic H would have several scientific and technological applications if metallic fluid hydrogen made at high pressures could be quenched metastably to a solid at ambient. The quantum nature of dense hydrogen is an iss...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автор: Nellis, W.J.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2019
Назва видання:Физика низких температур
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/175954
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Dense quantum hydrogen / W.J. Nellis // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 3. — С. 338-34. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-175954
record_format dspace
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
topic Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
spellingShingle Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
Nellis, W.J.
Dense quantum hydrogen
Физика низких температур
description Ultracondensed fluid metallic hydrogen has been made at high pressures. Solid metallic H would have several scientific and technological applications if metallic fluid hydrogen made at high pressures could be quenched metastably to a solid at ambient. The quantum nature of dense hydrogen is an issue both at high pressures and in materials recovered metastably on release of pressure. Quantum zero point vibrations of H might have a significant affect on properties of metallic H at high pressures and might adversely affect lifetimes of metastable solid hydrogen, which is particularly relevant for applications. Metallic (degenerate) fluid H has been made at finite temperatures with a reverberating shock wave under dynamic compressions and under static compressions in laser-heated diamond-anvil cells. The pressure-temperature (P–T) regime in those experiments ranged up to 180 GPa and 3000 K, in which metallic fluid H is a quantum-degenerate fluid with T/TF << 1, where TF is Fermi temperature. The lifetime of an experiment under static compression near 500 GPa at 5.5 K ranged up to weeks, sufficiently long to warrant concern about quantum diffusion having a major affect on the chemical composition of that metallic sample.
format Article
author Nellis, W.J.
author_facet Nellis, W.J.
author_sort Nellis, W.J.
title Dense quantum hydrogen
title_short Dense quantum hydrogen
title_full Dense quantum hydrogen
title_fullStr Dense quantum hydrogen
title_full_unstemmed Dense quantum hydrogen
title_sort dense quantum hydrogen
publisher Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate 2019
topic_facet Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/175954
citation_txt Dense quantum hydrogen / W.J. Nellis // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 3. — С. 338-34. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.
series Физика низких температур
work_keys_str_mv AT nelliswj densequantumhydrogen
first_indexed 2023-10-18T22:40:06Z
last_indexed 2023-10-18T22:40:06Z
_version_ 1796156121484886016
spelling irk-123456789-1759542021-02-04T01:31:17Z Dense quantum hydrogen Nellis, W.J. Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018) Ultracondensed fluid metallic hydrogen has been made at high pressures. Solid metallic H would have several scientific and technological applications if metallic fluid hydrogen made at high pressures could be quenched metastably to a solid at ambient. The quantum nature of dense hydrogen is an issue both at high pressures and in materials recovered metastably on release of pressure. Quantum zero point vibrations of H might have a significant affect on properties of metallic H at high pressures and might adversely affect lifetimes of metastable solid hydrogen, which is particularly relevant for applications. Metallic (degenerate) fluid H has been made at finite temperatures with a reverberating shock wave under dynamic compressions and under static compressions in laser-heated diamond-anvil cells. The pressure-temperature (P–T) regime in those experiments ranged up to 180 GPa and 3000 K, in which metallic fluid H is a quantum-degenerate fluid with T/TF << 1, where TF is Fermi temperature. The lifetime of an experiment under static compression near 500 GPa at 5.5 K ranged up to weeks, sufficiently long to warrant concern about quantum diffusion having a major affect on the chemical composition of that metallic sample. Ультраконденсований рідкий металевий водень отримано при високому тиску. Металевий водень мав би багато наукових та технологічних застосувань, якби міг залишатися в метастабільному стані при нормальних умовах. Питання про квантову природу щільного водню актуальне як при високому тиску, так і для матеріалів, які залишаються метастабільними при скиданні тиску. Квантові нульові коливання можуть істотно впливати на властивості металевого H при високому тиску і можуть несприятливо позначатися на часи життя метастабільного твердого водню, що особливо актуально для практичних застосувань. Металева (вироджена) рідина H була отримана при динамічному та статичному стисненні в умовах зворотної ударної хвилі в алмазній ковадлі, що нагрівається лазером.Тиск та температура в цих експериментах становили до 180 ГПа та 3000 К, при яких металева рідина Н являє собою квантово-вироджену рідину з Т/ТF << 1, де TF — температура Фермі. Час проведення експерименту при статичному стисненні близько 500 ГПа й температурі 5,5 К становив до декількох тижнів, що достатньо для спостереження квантової дифузії, яка має істотний вплив на хімічний склад цього металевого зразка. Ультраконденсированный жидкий металлический водород получен при высоких давлениях. Металлический водород имел бы много научных и технологических применений, если бы мог оставаться в метастабильном состоянии при нормальных условиях. Вопрос о квантовой природе плотного водорода актуален как при высоких давлениях, так и для материалов, которые остаются метастабильными при сбросе давления. Квантовые нулевые колебания могут существенно влиять на свойства металлического H при высоких давлениях и могут неблагоприятно сказываться на временах жизни метастабильного твердого водорода, что особенно актуально для практических применений. Металлическая (вырожденная) жидкость H получена при динамическом и статическом сжатиях в условиях возвратной ударной волны в нагреваемой лазером алмазной наковальне. Давление и температура в этих экспериментах составляли до 180 ГПа и 3000 К, при которых металлическая жидкость Н представляет собой квантово-вырожденную жидкость с Т/ТF << 1, где TF — температура Ферми. Время проведения эксперимента при статическом сжатии около 500 ГПа и температуре 5,5 К составляло до нескольких недель, что достаточно для наблюдения квантовой диффузии, имеющей существенное влияние на химический состав этого металлического образца. 2019 Article Dense quantum hydrogen / W.J. Nellis // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 3. — С. 338-34. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. 0132-6414 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/175954 en Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України