• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Uut tüüpi metall sügaval Maa all

30.12.2011 by Anu Mets Leave a Comment

Sügaval Maa sisemuses valitsev purustav rõhk ja kõrged temperatuurid pigistavad aatomid ja elektronid nii tihedalt kokku, et nende vastasmõju muutub. Maa sügavuse kasvades materjalid muutuvad. Uute katsete ja superarvutitega tehtud arvutustega avastati, et raudoksiid läbib sügaval Maa all valitsevatel tingimustel uut tüüpi ülemineku. Raudoksiid (FeO) on Maa alusmantlis ühe kõige laialdasemalt levinum mineraali, ferropericlase’i koostisosa.

Teadusajakirjas Physical Review Letters peatselt ilmuvas väljaandes avaldatava uurimustöö tulemused võivad muuta meie arusaama Maa sügavuse dünaamikast ja magnetvälja käitumisest,  mis kaitseb meie planeeti kahjulike kosmiliste kiirguste eest, kirjutab Pysorg.com.

Pilt: iStockphoto

Ferropericlase sisaldab nii magneesium- kui raudoksiidi. Imiteerimaks Maa sügavuses valitsevaid ekstreemseid tingimusi laboris, uuris teadustöö meeskond, sealhulgas uurimustöö kaasautor Ronald Cohen, raudoksiidi elektrijuhtivust atmosfäärilisest rõhust kuni 1,4 miljonit korda suurematel rõhkudel ja 2200oC-st kõrgematel temperatuuridel – see vastab tuuma-mantli piirialal valitsevate tingimustega. Teadlased rakendasid ka uut arvutusmeetodit, mis kasutab vaid fundamentaalfüüsikat, mudeldamaks keerukaid mitmekehalisi elektronidevahelisi vastasmõjusid. Nii teooria kui katsed viitavad FeO uut tüüpi metalliseerumisele.

Seesugustel ekstreemsetel tingimustel läbivad ainete koostisosad tavaliselt struktuurilisi, keemilisi, elektroonilisi ja teisi muutusi. Vastupidiselt senisele arvamusele muutus raudoksiid isoleerivast (elektrit mittejuhtivast) seisundist ülijuhtivaks metalliks 690 000 atmosfääri ja 1650 oC juures –  seejuures struktuurilisi muutusi läbimata. Eelnevates uurimustöödes on järeldatud, et FeO metalliseerumine on seotud selle kristallstruktuuri muutusega. Käesoleva uurimuse tulemus näitab aga, et raudoksiid võib olla olenevalt temperatuurist ja rõhust nii isolaator kui metall.

„Kõrgetel temperatuuridel on raudoksiidi kristallides aatomid paigutunud sama ülesehitusega kui aatomid tavalise lauasoola (NaCl) kristallis,“ selgitas Cohen. „Nii nagu ka lauasool on FeO toatemperatuuril hea isolaator – see ei juhi elektrit. Varasemad mõõtmised näitasid raudoksiidi metalliseerumist kõrgetel temperatuuridel ja rõhkudel, kuid seni arvati, et see toimus uue kristallstruktuuri moodustumise tagajärjel. Meie uued uurimustöö tulemused näitavad aga FeO metalliseerumist ilma ühegi struktuurimuutuseta; selleks on vajalik kombineerida teatud temperatuur ja rõhk. Meie teooria näitab ka seda, et elektronide käitumine ühendi metalliliseks muutmiseks erineb teistest ainetest, mis muutuvad metalliliseks.“

Cohen jätkas: „Tulemused viitavad sellele, et raudoksiid juhib elektrit kogu oma stabiilsuse ulatuses Maa alusmantlis. Raudoksiidi metalliline faas parandab elektromagneetilist vastasmõju vedela koore ja alusmantli vahel. Sellel on järelmõjud välistuumas tekkivale Maa magnetväljale, muutes viisi, kuidas magnetväli levib Maa pinnale. Seda seetõttu, et FeO elektrijuhtivus tekitab magnetomehaanilise sidestuse Maa mantli ja tuuma vahel.“

Allikas

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Iseparanev pikendusjuhe?
  2. Esimesed pildid aatomsidemetest
  3. BiTeI – paramagneetik, ent samas ka diamagneetik
  4. Aine, mis kahaneb venitamisel
  5. Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
  6. Madutähe liitsilma mikroläätsed replitseeritud
  7. Kortsutatav CNT-transistor
  8. Mullid teevad liitium-õhk akude alal rekordeid
  9. Molekulid käituvad nanoskaalas teisiti
  10. Valmistati haruldane elektriliste ja magnetiliste omadustega materjal

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

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

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in