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观察强电场如何影响原子,瑞典科学家意外让黄金表面在室温下熔化

2025-04-03 211

黄金熔点约是摄氏 1,064 度,尽管不算非常高但也不是随意可达到的温度,但瑞典查尔摩斯工学院(Chalmers University of Technology)研究人员近日一次实验中,意外让黄金表面在室温下熔化。

这项实验中,查尔摩斯物理系的 Ludvig de Knoop 在穿透式电子显微镜(TEM)下放置了一小块金子,最高放大倍率下观察时,Ludvig de Knoop 将电场逐渐增强到非常高,他希望能看到这如何影响金原子。

当他研究显微镜记录下的原子时,看到了令人惊讶的事。金的表面层已经熔化──就在室温下。Ludvig de Knoop 表示,他对这项发现非常震惊。“这是一种非比寻常的现象,提供我们对黄金全新的基础认知”。

但金表面层为何会融化?据了解,这是因为在电场影响下,金原子“兴奋”起来,随着有序结构突然失去,表面的金原子几乎释放了彼此间的所有联系。进一步的实验中,研究人员甚至发现透过电场,让金在固体和熔融(molten)结构间切换也有可能。

透过理论计算,研究人员认为,黄金表面熔化或许可视为拓朴研究领域的“低维相变”(low-dimensional phase transition),研究人员正在研究这种可能性。

无论如何,这种金表面熔化的能力可实现各种新颖的实际应用,查尔摩斯物理系教授 Eva Olsson 指出,随着人们可控制、改变表面原子层的性质,这将为不同类型的应用打开大门。

“这项技术可应用于不同类型的感测器、催化剂和晶体管,对于非接触零件来说,可能也有发展全新概念的机会。”

这项研究已经刊登在《Physical Review Materials》期刊。

  • How to melt gold at room temperature

(首图围事来源:Chalmers University of Technology/Alexander Ericson)

2019-03-11 18:31:00

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