New Emergent Quantum States of Matter at High Pressure

高压下新出现的物质量子态

基本信息

  • 批准号:
    EP/R02927X/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 80.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

At ambient conditions, the light alkali metals Li, Na and K are nearly free electron (NFE) metals. But rather than becoming MORE free-electron like when compressed, these metals undergo transitions to unusual and complex structural and electronic forms as a result of density-driven changes in the interactions of the ions and electrons. While such behaviour is expected in all high-density matter, the physics is most evident in the alkali metals due to their NFE behaviour at ambient conditions, and their very high compressibilities. They thus offer a unique insight into the behaviour of all other metals at very high densities. We will exploit our team's expertise in experimental high-pressure physics to create solid and fluid alkali metals at unprecedented densities, and then determine their structural behaviour using x-ray diffraction techniques at synchrotrons, x-ray free electron lasers, and high-energy laser facilities. We will then use electronic structure and quantum-molecular-dynamics calculations to understand the physics behind the observed behaviour, and thereby develop new understanding and improved predictive capabilities in the behaviour of matter at ultra-high densities.
在常温下,轻碱金属Li、Na和K为近自由电子(NFe)金属。但是,由于离子和电子相互作用的密度驱动变化,这些金属不是像压缩时那样变得更自由电子,而是经历了不寻常和复杂的结构和电子形式的转变。虽然这种行为在所有高密度物质中都是预期的,但这种物理行为在碱金属中最为明显,因为它们在环境条件下的NFE行为,以及它们非常高的可压缩性。因此,它们提供了一个独特的洞察所有其他金属在非常高的密度下的行为。我们将利用我们团队在实验高压物理方面的专业知识,以前所未有的密度创造固体和液体碱金属,然后在同步加速器、x射线自由电子激光和高能激光设施中使用x射线衍射技术来确定它们的结构行为。然后,我们将使用电子结构和量子分子动力学计算来理解所观察到的行为背后的物理学,从而发展对超高密度物质行为的新理解和改进的预测能力。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
High-pressure structural systematics in neodymium up to 302 GPa
高达 302 GPa 的高压钕结构系统
  • DOI:
    10.1103/physrevb.103.134117
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Finnegan S
  • 通讯作者:
    Finnegan S
Dynamic optical spectroscopy and pyrometry of static targets under optical and x-ray laser heating at the European XFEL
  • DOI:
    10.1063/5.0142196
  • 发表时间:
    2023-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    O. B. Ball;C. Prescher;K. Appel;C. Baehtz;M. A. Baron;R. Briggs;V. Cerantola;J. Chantel;S. Chariton;A. Coleman;H. Cynn;H. Damker;D. Dattelbaum;L. Dresselhaus-Marais;J. Eggert;L. Ehm;W. J. Evans;G. Fiquet;M. Frost;K. Glazyrin;A. Goncharov;R. Husband;H. Hwang;N. Jaisle;Z. Jenei;J. Kim;Y. Lee;H. Liermann;J. Mainberger;M. Makita;H. Marquardt;E. McBride;J. D. McHardy;M. McMahon;S. Merkel;G. Morard;E. O’Bannon;C. Otzen;E. J. Pace;A. Pelka;C. Pépin;J. Pigott;C. Plückthun;V. Prakapenka;R. Redmer;S. Speziale;G. Spiekermann;C. Strohm;B. Sturtevant;P. Talkovski;L. Wollenweber;U. Zastrau;R. McWilliams;Z. Konôpková
  • 通讯作者:
    O. B. Ball;C. Prescher;K. Appel;C. Baehtz;M. A. Baron;R. Briggs;V. Cerantola;J. Chantel;S. Chariton;A. Coleman;H. Cynn;H. Damker;D. Dattelbaum;L. Dresselhaus-Marais;J. Eggert;L. Ehm;W. J. Evans;G. Fiquet;M. Frost;K. Glazyrin;A. Goncharov;R. Husband;H. Hwang;N. Jaisle;Z. Jenei;J. Kim;Y. Lee;H. Liermann;J. Mainberger;M. Makita;H. Marquardt;E. McBride;J. D. McHardy;M. McMahon;S. Merkel;G. Morard;E. O’Bannon;C. Otzen;E. J. Pace;A. Pelka;C. Pépin;J. Pigott;C. Plückthun;V. Prakapenka;R. Redmer;S. Speziale;G. Spiekermann;C. Strohm;B. Sturtevant;P. Talkovski;L. Wollenweber;U. Zastrau;R. McWilliams;Z. Konôpková
High-pressure structure of praseodymium revisited: In search of a uniform structural phase sequence for the lanthanide elements
重新审视镨的高压结构:寻找镧系元素的均匀结构相序
  • DOI:
    10.1103/physrevb.105.174104
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Finnegan S
  • 通讯作者:
    Finnegan S
Phase diagram of calcium at high pressure and high temperature
  • DOI:
    10.1103/physrevmaterials.2.083608
  • 发表时间:
    2018-08-30
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Anzellini, S.;Errandonea, D.;Wilson, C. W.
  • 通讯作者:
    Wilson, C. W.
Coordination changes in liquid tin under shock compression determined using in situ femtosecond x-ray diffraction
  • DOI:
    10.1063/1.5127291
  • 发表时间:
    2019-12-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Briggs, R.;Gorman, M. G.;Fratanduono, D. E.
  • 通讯作者:
    Fratanduono, D. E.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Malcolm McMahon其他文献

Imma phase of germanium at ~80 GPa.
锗的 Imma 相,温度约为 80 GPa。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1996
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R. Nelmes;Hao Liu;S. A. Belmonte;J. Loveday;Malcolm McMahon;D. R. Allan;D. Häusermann;M. Hanfland
  • 通讯作者:
    M. Hanfland
Lattice dynamics of incommensurate composite Rb-IV and a realization of the monatomic linear chain model.
不相称复合材料 Rb-IV 的晶格动力学和单原子线性链模型的实现。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    I. Loa;L. Lundegaard;Malcolm McMahon;S. Evans;A. Bossak;M. Krisch
  • 通讯作者:
    M. Krisch
Diamonds on Diamond: structural studies at extreme conditions on the Diamond Light Source

Malcolm McMahon的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Malcolm McMahon', 18)}}的其他基金

Exploiting the European XFEL for a New Generation of High Energy Density and Materials Science
利用欧洲 XFEL 实现新一代高能量密度和材料科学
  • 批准号:
    EP/S022155/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Research Grant
The Creation and Diagnosis of Solid-State Matter at Multi-TeraPascal Pressures
兆帕斯卡压力下固态物质的产生和诊断
  • 批准号:
    EP/J017051/1
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Research Grant
2012 High Pressure, Research at GRC/GRS; GRS: June 23-24, 2012 - GRC: June 24 - 29, 2012; University of New England; Biddeford, ME
2012年高压,GRC/GRS研究;
  • 批准号:
    1206628
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

推广的Hubbard模型中的emergent现象研究
  • 批准号:
    11474061
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    90.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
关于Emergent宇宙的相关研究
  • 批准号:
    11175093
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAREER: Emergent quantum phenomena in epitaxial thin films of topological Dirac semimetal and its heterostructures
职业:拓扑狄拉克半金属及其异质结构外延薄膜中的量子现象
  • 批准号:
    2339309
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Next-generation Logic, Memory, and Agile Microwave Devices Enabled by Spin Phenomena in Emergent Quantum Materials
职业:由新兴量子材料中的自旋现象实现的下一代逻辑、存储器和敏捷微波器件
  • 批准号:
    2339723
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Understanding quantum emergent phenomena in Shastry-Sutherland model systems
了解 Shastry-Sutherland 模型系统中的量子涌现现象
  • 批准号:
    2327555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Giant modulation of the speed of nonlinear quantum phase transitions in strongly correlated materials via chemical bonding force engineering and its application to emergent neuromorphic devices
通过化学键合力工程对强相关材料中非线性量子相变速度的巨大调制及其在新兴神经形态器件中的应用
  • 批准号:
    23K03919
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Emergent spacetime based on quantum correlations and measurements
基于量子相关性和测量的涌现时空
  • 批准号:
    23KJ1154
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Matrix quantum mechanics and emergent spacetime
矩阵量子力学和涌现时空
  • 批准号:
    2895509
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Studentship
MuSR and multi-probe studies of spin-charge interplays in emergent quantum phenomena
涌现量子现象中自旋电荷相互作用的 MuSR 和多探针研究
  • 批准号:
    2104661
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
LEAPS-MPS: Investigating Emergent Gravity in Combinatorial Quantum Systems
LEAPS-MPS:研究组合量子系统中的涌现引力
  • 批准号:
    2138323
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Modelling Emergent Interfacial Phenomena in Topological Quantum Lattices
拓扑量子晶格中涌现界面现象的建模
  • 批准号:
    2745677
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Studentship
Solid State Quantum Simulation: From Hyperbolic Space to Emergent Spin-3/2 Fermions
固态量子模拟:从双曲空间到涌现自旋 3/2 费米子
  • 批准号:
    RGPIN-2021-02534
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 80.6万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了