Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pohyblivost atomů v pevných látkách je omezená. V krystalech se atomy nacházejí v pravidelných vzdálenostech od sebe a pro změny jejich polohy chybí prostor. Přesuny se víceméně omezují na ta místa, kde je v krystalové struktuře nějaký kaz, jedná se pak o přeskoky jednoho nebo několika málo atomů.
Za určitých extrémních podmínek, třeba v superionickém ledu nebo v železe za obřích tlaků, ale může náhle docházet i k přesunům celých řetězců atomů (poznámka PH: částečně jde navíc o hypotetické fáze hmoty, které předpokládáme v zemském jádře nebo jádrech obřích planet). Tzv. koordinovaná difúze nebo též superoionická difúze obnáší přesuny celých řetězců, a to velmi rychle – v řádech pikosekund nebo nanosekund. Při pohledu zvenku se krystal nijak nezmění, nedojde k mechanickým deformacím ani např. změně soustavy, v níž látka krystalizuje. Opět – celý jev sice popisuje řada prací, vesměs ale jen teoreticky.
Zajímavé je, že nyní podobný proces vědci zaznamenali u titanu, a to za běžných podmínek. Šlo o čistý titan krystalizující v krychlové soustavě (tzv. beta modifikace titanu), za atmosferického tlaku a pod teplotou tání (1668 ºC). Vědci ze švédské Linköping University (vydala příslušnou tiskovou zprávu), německé Ruhr-Universität Bochum a Ruské akademie věd studii o tomto jevu publikovali ve Physical Review Letters. Domnívají se, že tento jev by mohl vysvětlovat určité neobvyklé vlastnosti, které mají prvky skupiny IV B, tedy titan, zirkonium a hafnium (o rutherfordiu, uměle připraveném prvku s poločasem rozpadu pod 1 s, nevíme v podstatě nic).
Autoři studie pokládají za předčasné spekulovat o tom, zda by koordinovaná difúze u titanu mohla mít nějaké praktické využití.
D. G. Sangiovanni et al. Superioniclike Diffusion in an Elemental Crystal: bcc Titanium, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.105501
Zdroj: Linköping University/Phys.org a další
Viz také: Pořádně kyselý superionický led
