猫のことかと思ったら・・・「固体」であり「液体」である、物質の新たな状態があることを発見(英研究) (2/3ページ)

image credit:McBride et al。、Phys Rev. B、2015
似たようなことは、ほかの物質でも知られている。たとえば、導電性を持つ金属ナトリウムなら高圧の中では絶縁体になる。またリチウムなら高圧かつ低温条件では超電導体になる。
だがカリウムの場合、この状態のときに熱を加えると、鎖が消失するのである。
研究者はこの現象を「鎖融解転移(chain-melting transition)」と呼んでおり、カリウムの鎖が秩序ある状態から無秩序な状態に転移しているのだと考えている。

image credit:カリウム片 Dnn87/Wikimedia Commons, CC BY 3.0
・秩序を保ちつつ、無秩序な状態へ
シミュレーションで、カリウム原子が極限条件にさらされたときの挙動を観察したところ、圧力(2~4ギガパスカル)と温度が十分に高くなると、原子は鎖と格子が連結された状態にならぶことがわかった。
このとき、格子状にならぶ原子同士の化学的相互作用は強く、400~800ケルビン(126.85~526.85度)の温度でも秩序ある固体であり続ける。
ところが鎖はといえば、解けて無秩序な液体になるのである。
研究者は、この新しい状態を「鎖融解相(chain-melted phase)」と呼んでおり、ナトリウムやビスマスのようなほかの物質でもありえるのではと考えている。