Изоэнтропическое сжатие твердой углекислоты (СО2) до ультрамегабарных давлений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В экспериментах по динамическому сжатию образцов твердой углекислоты (СО2) до мегабарных давлений использовался метод изоэнтропического сжатия давлением сверхсильного магнитного поля взрывомагнитного генератора с регистрацией состояния сжатых образцов рентгенографическим способом. Действие генератора основано на быстром сжатии начального магнитного потока в полости генератора проводящим цилиндрическим лайнером, разгоняемым продуктами взрыва цилиндрического заряда взрывчатого вещества. В результате экспериментов на диаграмме сжимаемости СО2 определены две точки при давлениях 349 и 459 ГПа, при этом получены рекордные на сегодняшний день значения степени сжатия СО2 ρ/ρ0 равные 3.90 и 4.02, соответственно. Проведено сравнение результатов экспериментов с теоретическими расчетами уравнений состояния кристаллических фаз СО2 и показано их почти полное совпадение, что подтверждает как высокую точность теоретических предсказаний, так и идентичность экспериментальных и теоретических уравнений состояния модификаций СО2 стабильных при высоком давлении.

Об авторах

В. Д. Селемир

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

В. В. Бражкин

Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН

Москва, Россия

К. Д. Литасов

Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН

Email: litasov@hppi.troitsk.ru
Москва, Россия

П. Б. Репин

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

А. С. Коршунов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

А. И. Быков

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Г. В. Борисков

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Н. И. Егоров

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Ю. Б. Кудасов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

И. В. Макаров

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Д. А. Маслов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

В. Н. Павлов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

В. В. Платонов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

И. С. Стрелков

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

О. М. Сурдин

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Р. В. Козабаранов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

А. В. Бочкарев

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

А. А. Агапов

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Н. А. Беляева

РФЯЦ ВНИИЭФ – Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Саров, Россия

Список литературы

  1. T. Guillot, Science 286, 72 (1999).
  2. C. Cavazzoni, G. L. Chiarotti, S. Scandolo, E. Tosatti, M. Bernasconi, and M. Parrinello, Science 283, 44 (1999).
  3. A. S. Naumova, S. V. Lepeshkin, P. V. Bushlanov, and A. R. Oganov, J. Phys. Chem. A 125, 3936 (2021).
  4. L. J. Conway, C. J. Pickard, and A. Hermann, Proc. Natl. Acad. Sci. 118, e2026360118 (2021).
  5. C. J. Pickard, M. Martinez-Canales, and R. J. Needs, Phys. Rev. Lett. 110, 245701 (2013).
  6. K. D. Litasov, A. F. Goncharov, and R. J. Hemley, Earth Planet. Sci. Lett. 309, 318 (2011).
  7. F. Datchi, G. Weck, A. M. Saitta, Z. Raza, G. Garbarino, S. Ninet, and M. Mezouar, Phys. Rev. B 94, 014201 (2016).
  8. K. F. Dziubek, M. Ende, D. Scelta, R. Bini, M. Mezouar, G. Garbarino, and R. Miletich, Nat. Commun. 9, 3148 (2018).
  9. D. Scelta, K. F. Dziubek, M. Ende, R. Miletich, M. Mezouar, G. Garbarino, and R. Bini, Phys. Rev. Lett. 126, 065701 (2021).
  10. C. Lu, M. Miao, and Y. Ma, J. Amer. Chem. Soc. 135, 14167 (2013).
  11. К. Д. Литасов, В. В. Бражкин, Н. Е. Сагатов, Т. М. Инербаев, Письма в ЖЭТФ 119(3), 206 (2024).
  12. B. H. Cogollo-Olivo, S. Biswas, S. Scandolo, and J. A. Montoya, Phys. Rev. Lett. 124, 095701 (2020).
  13. A. M. Teweldeberhan, B. Boates, and S. A. Bonev, Earth Planet. Sci. Lett. 373, 228 (2013).
  14. C. J. Wu, D. A. Young, P. A. Sterne, and P. C. Myint, J. Chem. Phys. 151, 224505 (2019).
  15. B. Boates, S. Hamel, E. Schwegler, and S. A. Bonev, J. Chem. Phys. 134, 064504 (2011).
  16. B. Boates, A.M. Teweldeberhan, and S. A. Bonev, Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 14808 (2012).
  17. В. Н. Зубарев, Г. С. Телегин, Доклады АН СССР 142(2), 309 (1962).
  18. W. J. Nellis, A. C. Mitchell, F. H. Ree, M. Ross, N. C. Holmes, R. J. Trainor, and D. J. Erskine, J. Chem. Phys. 95, 5268 (1991).
  19. G. L. Schott, Intl. J. High Pressure Res. 6, 187 (1991).
  20. S. Root, S., K. R. Cochrane, J. H. Carpenter, and T. R. Mattsson, Phys. Rev. B 87, 224102 (2013).
  21. L. E. Crandall, J. R. Rygg, D. K. Spaulding, T. R. Boehly, S. Brygoo, and P. M. Celliers, Phys. Rev. Lett. 125, 165701 (2020).
  22. L. E. Crandall, J. R. Rygg, D. K. Spaulding, M. F. Huff, M. C. Marshall, and D. N. Polsin, Phys. Plasmas 28, 022708 (2021).
  23. A. I. Pavlovskii, A. I. Bykov, M. I. Dolotenko, N. I. Egorov, and G. M. Spirov, in: Megagauss Fields and Pulsed Power Systems, ed. by V. M. Titov and A. Shvetsov, Nova Science Publ., Hauppauge, N.Y. (1990), p. 155.
  24. Г. В. Борисков, А. И. Быков, М. И. Долотенко, Н. И. Егоров, Ю. Б. Кудасов, В. В. Платонов, УФН 181(4), 441 (2011).
  25. Г. В. Борисков, А. И. Быков, Н.И. Егоров, М. В. Жерноклетов, В. Н. Павлов, И. С. Стрелков, ЖЭТФ 157(2), 221 (2020).
  26. Y. P. Kuropatkin, V.D. Mironenko, V. N. Suvorov, and A. A. Volkov, in: 11th IEEE Pulsed Power Conference. Digest of technical papers, ed. by G. Cooperstein and I. Vitkovitsky, Piscataway NJ USA, IEEE (1998), p. 1663.
  27. Л. В. Альтшулер, С. Б. Кормер, А. А. Баканова, Р. Ф. Трунин, ЖЭТФ 38(3), 790 (1960).
  28. В. А. Симоненко, Н. П. Волошин, А. С. Владимиров, ЖЭТФ 88(4), 1452 (1985).
  29. W. J. Nellis, J. A. Moriarty, and A. C. Mitchell, Phys. Rev. Lett. 60, 1414 (1988).
  30. R. G. Greene, H. Lue, and A. L. Ruoff, Phys. Rev. Lett. 73, 2075 (1994).
  31. Г. В. Борисков, В. И. Тимарева, в кн.: VIII Харитоновские чтения по проблемам физики высоких плотностей энергии, РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров (2006), c. 516.
  32. С. С. Бацанов, Успехи химии 75, 669 (2006).
  33. M. D. Knudson, M. P. Desjarlais, R. W. Lemke, T. R. Mattsson, M. French, N. Nettelmann, and R. Redmer, Phys. Rev. Lett. 108, 091102 (2012).

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах