Золото — мягкий металл

Золото не является таким благородным и стабильным, как это прежде считалось. К такому выводу пришла международная команда исследователей из Германии, Франции, и Швеции, изучавшая этот металл при высоком давлении.

Уникальность золота и привлекательность на протяжении всей истории человеческой цивилизации связана с его исключительной стабильностью в химических реакциях, а также при экстремально высоких давлениях и температурах. Известно, что золото сохраняется в виде фазы, образующей кубическую кристаллическую решетку вплоть до давления 180 ГПа.

Международная группа ученых впервые наблюдала фазовый переход золота. Эксперименты, проделанные с помощью синхротрона, показали, что при давлении около 240 ГПа золото переходит в фазу с гексагональной графитоподобной кристаллической решеткой.

В ходе эксперимента образец золота был помещен на алмазную подложку, поверхность которой нагревалась с помощью потоков частиц, сгенерированных синхротроном. Ученые полагают, что такой подход позволяет изучать поведение золота при давлениях, сравнимых с давлениями в центре Земли, на глубине около 5500 километров.

Достижения в области техники высоких давлений требуют стандартов, применимых на уровнях терапаскалей. Высокая стабильность кубически-кристаллической фазы золота, а также высокая изотермическая сжимаемость позволяет использовать золото в качестве материала для маркера давления при высоких температурах и давлении вплоть до 100 ГПа. Фазовый переход золота, протекающий при давлении около 240 ГПа, устанавливает предел для использования золота в качестве стандарта.

Полученные результаты подтверждают теоретически предсказанное существование аллотропии для золота. Руководитель совместного проекта Леонид Дубровинский (Leonid Dubrovinsky) отмечает, что как теория, так и эксперимент лишний раз напоминают нам, что не существует «абсолютных», неизменных материалов, и золото не является исключением из этого правила.

Источник: Phys. Rev. Lett. 98, 045503 (2007)