एक नए प्रकार का द्रव्य एक ही बार में ठोस और तरल दोनों हो सकता है।
इस श्रृंखला-पिघले हुए राज्य में, पिघला हुआ और ठोस परत परमाणु स्तर पर परस्पर जुड़ते हैं। हाल ही में, कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने चरम तापमान और दबाव की स्थिति के लिए धातु को उजागर करके एक चेन-पिघले हुए राज्य में आभासी पोटेशियम को जमा किया, वैज्ञानिकों ने एक नए अध्ययन में बताया।
क्या अधिक है, इस दोहरे राज्य ने सिमुलेशन के भीतर प्रयोगों की स्थितियों में नाटकीय परिवर्तन के माध्यम से भी जारी रखा। इस साक्ष्य से यह भी पता चला कि चेन-पिघला हुआ राज्य एक स्थिर प्रकार का पदार्थ है न कि ठोस और तरल के बीच एक संक्रमण।
इन प्रयोगों को एक आभासी वातावरण में परमाणु स्तर पर आयोजित किया गया था, लेकिन इस अजीब स्थिति में किसी वस्तु को रखने के लिए क्या हो सकता है?
"यह एक ठोस की तरह दिखेगा और महसूस करेगा, इसलिए आप इसे उठा सकते हैं, फिर इसमें एक तरल हिस्सा है जो लीक हो सकता है," अध्ययन के सह-लेखक एंड्रियास हरमन, एडिनबर्ग विश्वविद्यालय के भौतिकी के विश्वविद्यालय के साथ कम्प्यूटेशनल भौतिकी में एक पाठक और स्कॉटलैंड में खगोल विज्ञान, लाइव साइंस को बताया।
"लेकिन एक बार जब तरल पदार्थ से खो जाता है, तो कुछ ठोस हिस्सा इसे फिर से भरने के लिए पिघल जाएगा," हरमन ने कहा।
शोधकर्ताओं ने पहले ही एक पूर्व अध्ययन में प्रदर्शित किया था कि पोटेशियम, एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातु, थोड़ा अजीब था। उन्होंने दिखाया कि उच्च दबाव में, पोटेशियम दो अलग-अलग, इंटरवॉवन जाली की एक असामान्य क्रिस्टल संरचना बनाता है, "एक बहुत ही सरल परमाणु व्यवस्था से बहुत जटिल कुछ करने के लिए जा रहा है," हरमन ने कहा।
नए अध्ययन के लिए, वैज्ञानिकों ने सिमुलेशन चलाया जो उच्च दबाव के अलावा उच्च तापमान के लिए पोटेशियम का विषय था। सिमुलेशन में मशीन सीखने को शामिल करने से परमाणुओं की संख्या बहुत बढ़ गई - 20,000 इस मामले में एक बार - कि अध्ययन लेखक परीक्षण कर सकते हैं।
नए सिमुलेशन में, जब चीजें गर्म हुईं, तो पोटेशियम ने कुछ बहुत ही अजीब किया। इसके परमाणुओं के बनने के बाद एक इंटरलॉक्ड जाली संरचना का निर्माण हुआ, एक जाली में परमाणुओं को एक ठोस अवस्था बनाए रखते हुए दृढ़ता से जोड़ा गया। अध्ययन के लेखकों ने कहा कि अन्य जाली से संकेत गायब हो गया, परमाणुओं में विकार का संकेत है।
दूसरे शब्दों में, ये परमाणु तरल हो गए, जबकि उनके तत्काल परमाणु पड़ोसी ठोस बने रहे, एक ऐसी स्थिति पैदा हुई जो न तो वास्तव में ठोस है और न ही तरल है, लेकिन दोनों का मिश्रण, "परमाणु स्तर पर परस्पर जुड़ा हुआ है," हरमन ने कहा।
एक बार जब पोटेशियम के नमूने इस दोहरी अवस्था में पहुंच गए, तो उन्होंने हर्मन के अनुसार, गर्मी को सैकड़ों डिग्री तक बढ़ाए जाने के बाद भी भाग-तरल और अंश-ठोस के रूप में लिया।
अन्य अध्ययनों से पता चला है कि पोटेशियम एकमात्र ऐसा तत्व नहीं है जो तीव्र दबाव में परमाणुओं के दो अंतःनिर्मित लट्टुओं को विकसित करता है, और ये तत्व - "पोटेशियम के पड़ोसी और आवर्त सारणी पर कहीं और" - एक अंश-तरल प्राप्त करने में भी सक्षम हो सकते हैं। पार्ट-सॉलिड स्टेट, हरमन ने कहा।
और मशीन लर्निंग सिस्टम जो अध्ययन लेखकों ने पोटेशियम की जांच करने के लिए विकसित किया था, उन्हें अन्य पदार्थों के साथ भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे यह पता लगाया जा सके कि परमाणु स्तर पर चरम स्थिति उन्हें कैसे प्रभावित करती है।
"यह सिद्धांत का प्रमाण है: एक कम्प्यूटेशनल रूप से सस्ती तकनीक जो दबावों और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में सामग्रियों का वर्णन कर सकती है, जिसमें कुछ बहुत ही विदेशी राज्य भी शामिल हैं, जैसे कि हमने इस पेपर के बारे में लिखा था," हरमन ने कहा। "यह हमारा उद्देश्य है, अन्य सामग्रियों पर आगे बढ़ना है जहां हम विभिन्न सामग्रियों-विज्ञान से संबंधित सवालों के जवाब दे सकते हैं।"
निष्कर्ष पत्रिका के आगामी अंक में विज्ञान के राष्ट्रीय अकादमियों की कार्यवाही के ऑनलाइन प्रकाशित किए जाएंगे।
