Metastabilidad del diamante comprimido en rampa a 2 terapascales

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ciencias planetarias
• Física de altas presiones

Sus antecedentes:

• El carbono es vital para la vida y existe en varios alótropos.
• Los alótropos de carbono de alta presión son cruciales para modelar el interior de los exoplanetas.
• Estudios previos predijeron nuevas fases de carbono a presiones extremas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el comportamiento del carbono sólido bajo presiones extremas.
• Para determinar la estabilidad de la estructura del diamante más allá de los límites previstos.
• Para avanzar en la comprensión de los materiales bajo condiciones multi-terapásicas.

Principales métodos:

• Comprimiendo el carbono sólido a 2 terapascales usando pulsos láser en forma de rampa.
• Realizar mediciones de difracción de rayos X con resolución de tiempo.
• Alcanzando presiones récord para el análisis de difracción de rayos X.

Principales resultados:

• El carbono sólido mantuvo la estructura del diamante significativamente más allá de su estabilidad prevista.
• Los resultados experimentales se alinean con las predicciones teóricas de los enlaces orbitales tetraédricos persistentes.
• Obstáculo cinético observado a la conversión alotrópica bajo presión extrema.

Conclusiones:

• La estructura del diamante es más estable a altas presiones de lo que se pensaba.
• Comprender el comportamiento de alta presión del carbono es clave para los modelos interiores de exoplanetas.
• Este estudio empuja los límites de la investigación de la ciencia de los materiales en condiciones extremas.