Chùm tia laser X mạnh nhất thế giới phát hiện băng ấm dưới áp suất

Các nhà nghiên cứu sử dụng tia laser X mạnh nhất thế giới tại European XFEL, cùng với nguồn photon PETRA III của DESY, đã phát hiện ra một pha băng metastable mới gọi là băng XXI. Dạng băng này xuất hiện khi nước bị nén nhanh đến áp suất cực cao—lên đến hai gigapascal—trong khi duy trì ở nhiệt độ phòng. Khác với các pha băng đã biết trước đây, băng XXI có cấu trúc tinh thể tứ phương độc đáo với các đơn vị lặp lớn và hình thành thông qua quá trình nén nhanh ngăn nước kết tinh thành pha băng VI như dự kiến. Phát hiện này thách thức các mô hình hình thành băng hiện tại và gợi ý rằng có thể tồn tại thêm các pha băng metastable ở nhiệt độ cao khác. Các thí nghiệm sử dụng tế bào kim cương để mô phỏng áp suất cực đoan bên trong các mặt trăng băng và các hành tinh ngoài hệ mặt trời, như Titan và Ganymede, nơi băng VI được cho là ổn định. Bằng cách nén nước cực nhanh trong vài mili giây, các nhà nghiên cứu đã ghi lại quá trình kết tinh bằng các xung tia X siêu nhanh từ European XFEL, hiệu quả ghi hình các chuyển đổi ở quy mô nguyên tử trong