在压力下钾的电子慢慢转变成阴离子

机learning-supported模拟揭示了一个不同寻常的高压液体的相变钾。gpa 10时左右,从设计的金属元素逐渐过渡到电子化合物——一个奇怪的,盐结构的电子接管阴离子的作用。

对液体钾的行为和其他碱金属在高压力。这并不令人感到意外,因为作为他们的高反应活性使得他们很难处理甚至在固态和大气压力。从头开始分子动力学(AIMD)展示了一个可能的液-液在几个高压相变碱金属原子配位数下降所示。但是AIMD计算只能看短程相互作用,不是在散装材料的行为,所以发生了什么仍不清楚。

一组研究人员在中国、英国和意大利已加强与机器学习的AIMD模拟远程秩序高压钾。他们发现了两种不同的液体状态:原子形成一个低压和高压电子化合物。在后者中,电子像阴离子离子盐,沉淀成带正电的原子核钾之间的空间。

从设计的过渡金属电子化合物是渐进的,计算透露。从大约10 gpa,变成了双组分液体钾原子和电子化合物形式共存,直到后者在大约20 gpa接管。

发现也解决了为什么钾的神秘的高压液相的密度比固体,一个面心立方晶格里最有效的包装领域。电子化合物的离子小于原子可以坐得更近,与微小电子配件放入剩余的空间。

研究小组表明,其他液体碱金属应该显示一个类似的自由electron-electride过渡时足够的压力。