Naukowcy z PW rzucili nowe światło na naturę materii

Dr inż. Przemysław Dzięgielewski i prof. Jerzy Antonowicz z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej mają za sobą owocny pobyt w brytyjskim Didcot – siedzibie jednej z najnowocześniejszych placówek synchrotronowych na świecie.

Diamond Light Source swoim działaniem przypomina gigantyczny mikroskop, który dzięki przyspieszeniu elektronów do prędkości bliskiej prędkości światła pozwala im emitować światło miliardy razy jaśniejsze od słonecznego. Poruszając się po okręgu, elektrony emitują stycznie do niego bardzo jasne promieniowanie rentgenowskie, nazywane promieniowaniem synchrotronowym. 

Naukowcy, którzy korzystają z infrastruktury ośrodka naukowego w Didcot, mogą wykorzystywać jego niezwykłą funkcjonalność do wszechstronnych badań – od analiz paleontologicznych, przez mikrobiologiczne, aż po badania z zakresu fizyki.

Nasi badacze wykorzystali Diamond do wykonania pomiarów struktury atomowej szkieł metalicznych na bazie Zr w warunkach ekstremalnie wysokiego ciśnienia, osiągając założone w projekcie 70 GPa (1/5 ciśnienia panującego wewnątrz Ziemi) z użyciem specjalnie przygotowanych przez japoński zespół nanopolikrystalicznych diamentów.

Celem projektu było potwierdzenie przewidywań teoretycznych, które sugerują występowanie skokowej zmiany stanu elektronowego atomów Zr, jak i ich rozmiaru. Kierujący projektem dr Dzięgielewski zaprosił do współpracy kolegów z Cranfield University oraz Bristol University – wspólnymi siłami badacze przekroczyli nieprzekraczalną wcześniej granicę w badaniach szkieł metalicznych w egzotycznych warunkach wysokiego ciśnienia.

– Otrzymane wyniki są bardzo obiecujące, ponieważ pozwolą odrzucić lub potwierdzić hipotezę, według której zachodzące w strukturze atomowej zmiany są spowodowane gwałtowną zmianą stanu elektronowego atomów Zr – opisuje dr inż. Przemysław Dzięgielewski. – Wyniki, które uzyskaliśmy w tym eksperymencie, rzucają nowe światło na naturę materii, którą można spotkać zarówno w procesach geologicznych na Ziemi,  jak i w tzw. geologii kosmicznej, będącej nowym i obiecującym kierunkiem badań.

Źródło: www.fizyka.pw.edu.pl