捷克科学院有机化学和生物化学研究所(IOCB Prague)的Pavel Jungwirth教授带领的研究团队,在液体从非金属转变为导电金属的过程中,发现了一种此前未知的现象。这一发现基于高级分子建模技术,揭示了液体在金属与非金属状态间转换的新机制。

在研究过程中,团队观察到液体在转变为金属的过程中,存在一个独特的阶段。在这个阶段中,系统会在金属状态和非金属状态之间自发且快速地切换,且无法在任何有意义的时间内稳定下来。这种超快切换现象,仅在几十飞秒内完成,此前从未被科学界所认知。Jungwirth教授表示:“此前从未有人意识到,一个系统可能在如此短的时间内,在金属和非金属状态之间振荡。这之前根本就没有人考虑过。”
该研究由捷克科学院、牛津大学、查理大学数学与物理学院以及中科院海洛夫斯基物理化学研究所合作完成,相关成果已发表在《自然通讯》杂志上。研究团队长期致力于探索物质从非金属状态转变为金属状态的条件,他们的发现挑战了金属通常为固体的传统观念,展示了液体中可能存在的独特金属行为。
团队通过开发新的计算方法,不仅能够模拟这种转变过程,还计划通过实验进行验证。他们正在寻找能够检测这些短暂转变的实验室,并考虑使用超快激光器来捕捉这一超快现象。研究的第一作者Marco Vitek博士生表示:“这并非易事,因为切换速度极快——大约只有百万分之一秒。我们的计划是使用超快激光器,其中一些我们研究所已经可以使用。”
如果这一发现得到进一步证实,它将为物理学和化学领域开启新的篇章,介绍文献中尚未涉及的基本物理过程。液体金属化转变的新现象,不仅拓展了我们对物质状态转变的理解,还可能为未来的材料科学和能源技术带来新的突破。
更多信息: Marco Vitek 等人,《碱金属氨溶液中电解质和金属状态的快速转换》,《自然通讯》 (2025)。期刊信息: 《自然通讯》 、 《科学》














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