Версия для слабовидящих
Российский суперкомпьютер поможет создавать новые материалы с заданными свойствами Печать Email
Новости науки
26.08.2015

Расчёты, проведённые на суперкомпьютере Московского института стали и сплавов (МИСиС), помогли международному коллективу физиков создать теоретическую модель свойств металлического осмия, находящегося в условиях экстремальных давлений. Полученные результаты помогут учёным лучше понять, как устроены гигантские планеты и звёзды, а также позволят создать сверхпроводящие материалы нового поколения.

Специалисты из Байройтского университета в Германии (Universität Bayreuth) совместно с коллегами из других крупных научных центров Европы провели эксперимент по сжатию металлического осмия рекордным давлением в 7,7 миллиона атмосфер. Целью эксперимента было изучение изменения кристаллической структуры вещества в таких условиях.

В проекте было задействовано самое современное научное оборудование: кроме суперкомпьютера МИСиС в нём участвовали установка для создания сверхвысоких давлений, разработанная в Байройтском университете, синхротроны APS, ESRF и PETRA III, а также суперкомпьютеры из научных центров Швеции и Франции.

Рекордное значение давления было достигнуто за счёт применения полусфер из наноалмазов, которые являются дополнительной ступенью по сравнению с традиционной методикой алмазных наковален. Это усовершенствование позволяет существенно расширить диапазон давлений в экспериментах по статическому сжатию и достигнуть давления выше 750 гигапаскалей, что вдвое выше давления в центре Земли.

Выяснилось, что при таких экстремальных условиях осмий обретает особенности, ранее не описанные теоретически. Они в дальнейшем могут помочь создавать материалы с заранее заданными новыми свойствами.

Моделирование полученных по результатам эксперимента данных проводили учёные МИСиС на суперкомпьютере вузовской лаборатории "Моделирование и разработка новых материалов". Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature.

"В данной работе мы продемонстрировали, что можно достигать невообразимо высоких давлений и при этом полностью контролировать состояние исследуемого материала, улавливая в эксперименте малейшие его изменения", — отметил ведущий автор исследования, руководитель научной группы МИСиС профессор Игорь Абрикосов.

"Экспериментальные и теоретические методики, использованные в данной работе, будут применяться и в новых исследованиях. Они выведут нас на качественно новый уровень понимания поведения материалов и позволят реализовать важнейшую задачу — перейти от традиционного метода проб и ошибок к научно-обоснованной разработке новых материалов, сократив сроки этих разработок с сегодняшних 10-12 лет до 5-6 лет в ближайшем будущем", — объясняет Абрикосов в пресс-релизе.

Добавим, что суперкомпьютерный кластер, который входит в топ-50 суперкомпьютеров СНГ, был создан в МИСиС в рамках программы мегагрантов правительства РФ, нацеленной на развитие фундаментальных и прикладных исследований мирового уровня в российских вузах. Цель работы кластера — ускорение разработки и вывода на рынок новых материалов с заданными свойствами.

Исследования поведения различных материалов при экстремальных давлениях очень важны как для фундаментальной физики, так и для промышленности.

Понимание физики и химии веществ под высоким давлением также помогает моделировать процессы, происходящие внутри гигантских планет и звёзд, а также синтезировать материалы, применяющиеся в экстремальных условиях.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2656742

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта