打破常规！科学家发现金属在极端条件下凝固新机制

1879年，诺贝尔奖获得者威廉·奥斯特瓦尔德发现，液体通常先冻结成暂时的(亚稳定的)结构，然后转变成最终最稳定的平衡相。这种所谓的“奥斯特瓦尔德分步法则”一直是研究和合成新材料的基本机制。

在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的研究中，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)报告了一种新的铜凝固机制，这种机制提供了奥斯特瓦尔德分步规则的原子观点，并改变了对高压成核的基本理解。

该团队发现结晶过程不仅通过非平衡相进行，而且该相可以通过温度在动力学上稳定。

LLNL科学家使用最强大的超级计算机之一，通过计算机模拟直接预测动态实验中结晶金属的真实相图。

模拟显示，成核首先通过不稳定的体心立方相发生。这与普遍观点形成对比。通常的观点认为，根据奥斯特瓦尔德规则，金属会使自由能中最有利的相成核，这种观点通常通过物质的相图来表示。

研究人员表示，“这个结果令人惊讶，因为它迫使我们重新思考高压下相稳定性的基础。在这些极端条件(如地球中心)下，热力学相图在预测能力方面有点过时，人们需要转向动力学相图。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007286