该图显示了暴露在强电场中的金锥原子。我们还看到激发金原子的场（锥体尖端周围）。它们几乎打破了彼此之间的连接，表面层开始融化。 图片来源：Alexander Ericson
当压力升级时，会发生意想不到的事情 – 尤其是涉及到金原子时。来自瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员现在首次设法使金物体表面在室温下熔化。
来自Chalmers物理系的Ludvig de Knoop在电子显微镜下放置了一小块金。在最高放大倍数下观察它并逐步将电场增加到极高水平，他有兴趣看到它如何影响金原子。
当他从显微镜研究记录中的原子时，他看到了令人兴奋的东西。金的表面层实际上已经融化 – 在室温下。“我对这一发现感到震惊。这是一种非同寻常的现象，它为我们提供了新的黄金基础知识，”Ludvig de Knoop说。
发生的事情是金原子变得活跃起来。在电场的影响下，他们突然失去了有序的结构，几乎释放了他们彼此之间的所有联系。经过进一步的实验，研究人员发现，在固体和熔融结构之间切换也是可能的。
金原子如何以这种方式失去其结构的发现不仅是新奇，而且在科学上也是开创性的。Ludvig de Knoop及其同事与来自芬兰Jyväskylä大学的理论家Mikael Juhani Kuisma一起开辟了材料科学的新途径。结果现已发表在物理评论材料杂志上。
从理论上来说，研究人员能够提出为什么金可以在室温下熔化。可能面熔化可以被视为所谓的低维相变。在这种情况下，这一发现与拓扑研究领域有关，其中先驱David Thouless，Duncan Haldane和Michael Kosterlitz获得2016年诺贝尔物理学奖。由于Mikael Juhani Kuisma领先，研究人员正在研究这种可能性。
在任何情况下，以这种方式熔化金表面层的能力使得能够在将来实现各种新颖的实际应用。
“因为我们可以控制和改变表面原子层的性质，它为不同类型的应用打开了大门。例如，该技术可以用于不同类型的传感器，催化剂和晶体管。也可能有新概念的机会对于非接触式组件，“Chalmers物理系教授Eva Olsson说。
但就目前而言，对于那些想要在没有电子显微镜的情况下融化黄金的人来说不太可能，金匠之工作仍然照旧。
来源：查尔姆斯理工大学