Metallization and molecular dissociation of dense fluid nitrogen.
Metallization and molecular dissociation of dense fluid nitrogen.
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稠密液氮的金属化和分子解离
DOI：
10.1038/s41467-018-05011-z
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发表时间：
2018-07-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
Goncharov AF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jiang S;Holtgrewe N;Lobanov SS;Su F;Mahmood MF;McWilliams RS;Goncharov AF
双原子氮是一种典型的分子系统，以其在高压和高温下的特殊稳定性和复杂行为而闻名，包括丰富的固体多晶型、高能态的形成以及与化学键变化相结合的绝缘体到金属的转变。然而，流体分子-聚合物相边界的温压条件和相关的金属化尚未通过实验建立。在这里，通过应用动态激光加热的压缩氮气和使用快速光谱学研究电子特性，我们观察到的转变，从绝缘（分子）进行致密的流体氮在温度下，随着压力降低，并建立金属化，大概流体聚合，发生在125 GPa以上，在2500 K。我们的观察创造了一个更好的理解分子解离，熔化和金属化之间的相互作用，揭示功能是常见的简单分子系统。
Diatomic nitrogen is an archetypal molecular system known for its exceptional stability and complex behavior at high pressures and temperatures, including rich solid polymorphism, formation of energetic states, and an insulator-to-metal transformation coupled to a change in chemical bonding. However, the thermobaric conditions of the fluid molecular–polymer phase boundary and associated metallization have not been experimentally established. Here, by applying dynamic laser heating of compressed nitrogen and using fast optical spectroscopy to study electronic properties, we observe a transformation from insulating (molecular) to conducting dense fluid nitrogen at temperatures that decrease with pressure and establish that metallization, and presumably fluid polymerization, occurs above 125 GPa at 2500 K. Our observations create a better understanding of the interplay between molecular dissociation, melting, and metallization revealing features that are common in simple molecular systems.
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