物理学家合成了可能在地核中发现的单晶铁_国际

Physicists synthesize single-crystalline iron in the form that it likely has in Earth's core

CEA - df和巴黎萨克莱大学的物理学家和地质学家组成的团队，与来自ESRF, BP220, F-38043 Grenoble Cedex的一位同事以及来自欧洲同步辐射设施的另一位同事合作，成功地合成了一种单晶铁，其形式与地核中的铁一样。

在他们发表在《物理评论快报》上的论文中，研究小组描述了他们是如何使用实验方法合成纯单晶ε-铁的，以及这种材料的可能用途

在试图了解地球内部构成的过程中，科学家们不得不主要依靠地震数据。这些研究使科学家们相信地核是固体的，周围是液体。但问题依然存在。例如，早在20世纪80年代，就有研究表明，地震波在两极之间的传播速度比赤道到赤道的传播速度要快，但没有人能解释为什么。

大多数理论认为，这可能是因为地核中铁的结构方式。该领域的大多数人都认为，如果可以在地表制造和测试存在于地核中的铁的类型，这些问题就可以得到合理程度的肯定回答。但事实证明，由于合成过程中的压裂，这样做具有挑战性。在这项新的研究中，研究小组找到了一种解决这些问题的方法，并由此找到了一种合成铁的方法，这种铁可以用来测试地核中铁的性质。

该团队的工作包括将α-铁样品压缩到7GPa。这样做导致它的温度上升到大约800开尔文。这导致其结构转变为γ-铁晶体。更大的压力促使γ-铁形成ε-结构的铁单晶，这种单晶被认为与地核中的铁相同。

研究小组进行的实验表明，他们的ε-铁具有方向依赖的弹性，就像铁在地核中的行为一样，振动沿着球体的一个轴比沿着另一个轴传播得快。他们认为，他们的方法可以用于生成铁样品，以测试有关地核组成的理论。

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