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Materials synthesis at terapascal static pressures

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Dubrovinsky, Leonid ; Khandarkhaeva, Saiana ; Fedotenko, Timofey ; Laniel, Dominique ; Bykov, Maxim ; Giacobbe, Carlotta ; Lawrence Bright, Eleanor ; Sedmak, Pavel ; Chariton, Stella ; Prakapenka, Vitali ; Ponomareva, Alena V. ; Smirnova, Ekaterina A. ; Belov, Maxim P. ; Tasnádi, Ferenc ; Shulumba, Nina ; Trybel, Florian ; Abrikosov, Igor A. ; Dubrovinskaia, Natalia:
Materials synthesis at terapascal static pressures.
In: Nature. Bd. 605 (2022) . - S. 274-278.
ISSN 1476-4687
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04550-2

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Abstract

Theoretical modelling predicts very unusual structures and properties of materials at extreme pressure and temperature conditions. Hitherto, their synthesis and investigation above 200 gigapascals have been hindered both by the technical complexity of ultrahigh-pressure experiments and by the absence of relevant in situ methods of materials analysis. Here we report on a methodology developed to enable experiments at static compression in the terapascal regime with laser heating. We apply this method to realize pressures of about 600 and 900 gigapascals in a laser-heated double-stage diamond anvil cell, producing a rhenium–nitrogen alloy and achieving the synthesis of rhenium nitride Re₇N₃—which, as our theoretical analysis shows, is only stable under extreme compression. Full chemical and structural characterization of the materials, realized using synchrotron single-crystal X-ray diffraction on microcrystals in situ, demonstrates the capabilities of the methodology to extend high-pressure crystallography to the terapascal regime.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Fachgruppe Materialwissenschaften > Lehrstuhl Kristallographie
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Fachgruppe Materialwissenschaften > Professur Materialphysik und Technologie bei extremen Bedingungen
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Fachgruppe Materialwissenschaften > Professur Materialphysik und Technologie bei extremen Bedingungen > Professur Materialphysik und Technologie bei extremen Bedingungen - Univ.-Prof. Dr. Natalia Doubrovinckaia
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Fachgruppe Materialwissenschaften
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Eingestellt am: 23 Mai 2022 07:32
Letzte Änderung: 07 Aug 2023 11:51
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/69677