நைட்ரஜனின் திடமான கட்டத்தின் இரகசியங்களை விஞ்ஞானிகள் திறக்கின்றனர்

நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் இப்போது வெளியிடப்பட்ட ஒரு அற்புதமான ஆய்வில், நைட்ரஜனின் திடமான கட்டங்களின் மர்மங்கள் தீர்க்கப்பட்டு, அதன் சிக்கலான நடத்தையை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுகின்றன.

பெய்ரூத் பல்கலைக்கழகத்தின் தலைமையிலான ஆராய்ச்சி, யு.கே., எடின்பர்க் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஸ்வீடனின் லின்கோபிங் பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகளுடன் இணைந்து, நைட்ரஜனின் படிப்படியாக மூலக்கூறு-க்கு-பாலிமெரிக் மாற்றம் மற்றும் உருவமற்ற நைட்ரஜனின் உருவாக்கம் பற்றிய முன்னோடியில்லாத நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது. . இது பொருள் அறிவியல் மற்றும் உயர் அழுத்த இயற்பியலில் முன்னேற்றத்திற்கு வழி வகுக்கிறது.

சுற்றுப்புற அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில், நைட்ரஜன் வாயுவாகும், மேலும் இது ஒரு N2 மூலக்கூறின் (N≡N) வடிவத்தில் மிகவும் வலுவான மூன்று-பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது. மூலக்கூறு வாயு நைட்ரஜனில் தீவிர அழுத்தங்கள் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​அது முதலில் திரவமாகவும் பின்னர் சுமார் 2.5 GPa (அதாவது, வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட 25,000 மடங்கு) திடமாகவும் மாறும்.

ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக, விஞ்ஞானிகள் மூலக்கூறு நைட்ரஜனின் திடமான கட்டங்களை ஆராய்ந்து வருகின்றனர், ஏனெனில் நைட்ரஜனில் உள்ள உருமாற்றங்களுக்கு அடித்தளமாக இருக்கும் வேதியியல்-இயற்பியல் வழிமுறைகள் பற்றிய அறிவு திட-நிலை அறிவியலின் கோட்பாடுகளை சோதித்து செம்மைப்படுத்துவதில் முக்கியமானது.

நைட்ரஜனின் Zeta-N2 கட்டம், 60 மற்றும் 115 GPa இடையே உள்ளது, இது நைட்ரஜனின் மூலக்கூறுக்கு பாலிமெரிக் மாற்றத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான புதிரின் முக்கியமான பகுதியாகும். இருப்பினும், அதிக எண்ணிக்கையிலான ஆய்வுகள் இருந்தபோதிலும், அதன் படிக அமைப்பு (அதாவது, நைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளின் ஏற்பாடு) இதுவரை அறியப்படாதது மற்றும் நைட்ரஜனின் ஒற்றைப்படை நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதில் முக்கியமானது.

டொமினிக் லானியல் (எடின்பர்க் பல்கலைக்கழகம்) மற்றும் நடாலியா டுப்ரோவின்ஸ்காயா மற்றும் லியோனிட் டுப்ரோவின்ஸ்கி (பேய்ரூத் பல்கலைக்கழகம்) தலைமையிலான ஆராய்ச்சிக் குழு, Zeta-N2 இன் படிக அமைப்பை வெற்றிகரமாக தீர்மானிக்க, பேய்ரூத்தில் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு சோதனை நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தியது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் வைர சொம்பு செல்களில் மூலக்கூறு நைட்ரஜனை 60 முதல் 85 GPa வரையிலான தீவிர அழுத்தங்களுக்கு அழுத்தினர், அதாவது பூமியின் மேன்டில் நிலவும். 2,000°C வரை லேசர் வெப்பத்தை பயன்படுத்துவதன் மூலம், Zeta-N2 இன் உயர்தர சப்மிக்ரோமீட்டர் அளவு தானியங்களை மறுபடிகமாக்க முடிந்தது. அவற்றின் படிக அமைப்பு சின்க்ரோட்ரான் ஒற்றை-படிக எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனில் இருந்து தீர்க்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்பட்டது. இந்த சோதனை கண்டுபிடிப்புகள் கையில் இருப்பதால், லிங்கோபிங் பல்கலைக்கழகத்தின் (சுவீடன்) கோட்பாட்டாளர்கள் நைட்ரஜனின் தனித்துவமான பாலிமரைசேஷன் செயல்முறை பற்றிய கூடுதல் நுண்ணறிவுகளைப் பெற்றனர்.

இந்த ஆராய்ச்சியின் தாக்கங்கள் நைட்ரஜனைத் தாண்டி, தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் மூலக்கூறு மாற்றங்களைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலை வழங்குகிறது. கண்டுபிடிப்புகள் திட-நிலை அறிவியல், பொருள் அறிவியல் மற்றும் உயர் அழுத்த இயற்பியல் ஆகியவற்றில் முன்னேற்றங்களுக்கு வழி வகுக்கின்றன. எலக்ட்ரானிக்ஸ், கணினி சில்லுகள், குறைக்கடத்திகள், சூரிய மின்கலங்கள், பேட்டரிகள், விளக்குகள், உலோகங்கள் அல்லது இன்சுலேட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படும் செயல்பாட்டுப் பொருட்களின் பண்புகளை ஆய்வு செய்யும் முறைகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேம்படுத்தியுள்ளனர்.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *