Ученые смогли заставить металл не расширяться при нагревании

Ученым из Калифорнийского технологического института удалось заставить металлический сплав не расширяться при нагревании. Об этом сообщается в пресс-релизе университета, а статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters. В рамках работы ученые занимались изучением механизмов, которые обуславливают слабое термическое расширение некоторых сплавов (их еще называют инварными). Для этого они рассматривали сплав железа и палладия в соотношении один к трем. Известно, что этот материал ведет себя как обычный сплав и достаточно сильно расширяется при нагревании.

Образец сплава исследователи поместили между двумя алмазными наковальнями и подействовали на него давлением, в 326 тысяч раз превышающим атмосферное. Нагрев материала, проводимый при высоком давлении, позволил обнаружить у образца инварное поведение.

Чтобы выяснить причины превращения данного материала, ученые изучили образец при помощи рентгеновской микроскопии в Аргоннской национальной лаборатории. В результате им удалось установить, что из-за давления электроны в полученном материале переходят в особое состояние. В результате, при нагреве внутри сплава происходят сложные магнитные процессы, которые и не дают материалу расширяться.

По словам исследователей, новые результаты помогут в создании более эффективных моделей поведения материалов. Кроме того, ученые отмечают, что их данные проливают свет на некоторые аспекты инварного поведения материалов, объяснение которого является одной из важнейших нерешенных задач теоретической механики.

Инварные материалы были открыты швейцарским физиком Шарлем Гийомом в 1896 году. Свое имя они получили за то, что их линейные размеры остаются инвариантными при нагреве. Первый инварный сплав состоял из никеля и железа.