Вчені давно припускали, що в центрі газових гігантів закони фізики матеріалів зазнають радикальні зміни. Під величезним тиском водень стискається настільки, що фактично стає металом. Роками дослідники шукали спосіб штучного створення металевого водню заради його унікальних властивостей, які могли б стати в нагоді в електроніці майбутнього, а також металургії і машинобудуванні. До речі про стан справ на вітчизняному флагмані важкого машинобудування«ЭЛЕКТРОТЯЖМАШ» ви дізнаєтесь з інформації по посиланню нижче.
Єдиний доступний зараз спосіб - стискати атоми водню на алмазній ковадлі до тих пір, поки вони не змінять стан. Троє вчених з Комісаріату з атомної та альтернативних видів енергії стверджують, що їм це вдалося. Статтю «Observation of a first order phase transition to metal hydrogen near 425 GPa» можна знайти на сервері arXiv.
У статті йдеться про те, що відповідно до законів квантового обмеження метал водень повинен існувати. Зокрема, вони вказують, що якщо електрони будь-якої речовини в достатній мірі обмежувати в русі, відбудеться те, що називають змиканням енергетичної щілини. Іншими словами, будь-який матеріал-ізолятор (наприклад, кисень) здатний стати провідним, якщо його сильно стиснути.
Експеримент французьких фізиків став можливим завдяки двом відкриттям. Перше - зміна в конструкції алмазної ковадли. Замість плоских вершин алмазів їх зробили тороїдальними, з поглибленням у вигляді бублика. Така форма дозволила збільшити ліміт тиску з 400 ГПа до 600 ГПа.
Друге - новий тип інфрачервоного спектрометра, розробленого вченими для того, щоб вимірювати зразок. Як тільки тиск на зразок досягло 425 ГПа, а температура - 80 К (-193 ° C), водень почав абсорбувати інфрачервоне випромінювання. Це стало свідченням змикання енергетичної щілини.
Досягнення, описане в статті, було сприйнято зі скепсисом, в основному через те, що попередні заяви про успішне створення металевого водню виявлялися або помилковими, або неповними. До того ж, дослідження французьких фізиків ще не пройшло експертну оцінку, а їх експеримент не був підтверджений іншими вченими.
Однак, професор Аргонської національної лабораторії США Маддурі Сомайазулу заявив, що таке відкриття заслуговує на Нобелівську премію. Олександр Гончаров з Наукового інституту Карнегі також в цілому позитивно відгукнувся про проведений експерименті: «Я вважаю, в статті представлені хороші докази закриття енергетичної щілини в водні. Деякі інтерпретації некоректні і деякі дані могли б бути кращими, але в загальному я переконаний в достовірності експерименту».