美国<每日科学>网站:地球深处惊现新型金属

　　

　　氧化亚铁在高温高压下发生转变 地球深处惊现新型金属

　　【美国每日科学网站12月19日报道】题：地球深处的新型金属：氧化亚铁在高温高压下发生转变

　　地球深处的高温和高压将原子和电子紧密地挤压在一起，使它们以截然不同的方式相互作用。物质发生了变化。新实验和超级计算机的计算结果显示，在地球深处的环境下，氧化亚铁会发生一种新的转变。氧化亚铁FeO是地幔中含量第二大的矿物铁方镁石的成分。

　　这一发现刊登在《物理评论通讯》即将出版的一期上，可能会改变我们对地球深处的动态和磁场的认识。

　　铁方镁石含有镁和氧化亚铁。为了在实验室中模拟极端环境，包括卡内基地球物理实验室的罗纳德·科恩在内的团队研究了氧化亚铁在压力高达140万个大气压、温度高达4000华氏度(与地核和地幔交界处的环境差不多)时的导电性。他们还使用了一种新的计算手段，该手段只利用基础物理学来模拟电子间复杂的交互作用。理论和实验都预测FeO发生了新的金属化过程。

　　在这些极端条件下，化合物常常会发生结构、化学和电子等方面的变化。和之前所想的相反，氧化亚铁在69万个大气压和3000华氏度下从绝缘状态变成了一种导电性极强的金属，但它的结构并未发生变化。此前的研究曾假定FeO的金属化与其晶体结构的变化有关联。这一研究结果意味着，由温度和压力条件而定，氧化亚铁既可以是一种绝缘体也可以是一种金属。

　　科恩解释说：“在高温条件下，氧化亚铁晶体中原子的排列结构与常见的食盐相同。就像食盐一样，FeO在常温条件下是良好的绝缘体———它不导电。老的测量手段显示，FeO在高温高压下会金属化，但当时人们认为那是形成了新的晶体结构。而我们的新研究结果显示，FeO金属化的过程中结构并没有发生变化，且需要温度和压力的共同作用。”

　　科恩还说：“FeO的金属状态将加强液态的地核和下地幔之间的电磁相互作用。这会密切关系到形成于地核外核的地球磁场。这将改变磁场扩散至地球表面的方式。”

　　（责任编辑：王慧绵）