Title: la fisica delle alte pressioni:
1la fisica delle alte pressioni dal cuore dei
pianeti ai nuovi materiali
sandro scandolo ictp, trieste
2(No Transcript)
3(No Transcript)
4(No Transcript)
5 Scandolo Jeanloz, American Scientist
(Novembre 2003) e Le Scienze (Agosto 2004)
6(No Transcript)
7Percy Bridgman (1882-1962), Premio Nobel per la
Fisica 1946
Pressione max 100000 atm
8Diamante
Grafite
91955 I primi diamanti artificiali
General Electric press
10SiO2
CO2
Le simulazioni predicono che forme superdure di
CO2 possono essere prodotte da CO2 molecolare
(ghiaccio secco), applicando pressioni molto
elevate
S. Serra, C. Cavazzoni, G. Chiarotti, S.
Scandolo, E. Tosatti, Science 284, 788 (1999)
11Struttura atomica molto simile a quella del
vetro Generata comprimendo ghiaccio secco
(cristalli di CO2 molecolare) a pressioni di
circa 50 GPa Ritorna ghiaccio secco se la
pressione viene rilasciata Ha una durezza
paragonabile al vetro, ma potrebbe resistere a
temperature molto piu alte
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13Diamanti artificiali
Vetro superduro
14The two-stage gas gun (Livermore National Labs)
15Cella a diamante
16(No Transcript)
17ihdy/dt Hy
18(No Transcript)
19Los Alamos, 1944
S. Ulam
R. Feynman
J. Von Neumann
20La teoria del funzionale densita
Lenergia di un sistema e un funzionale unico
Er(x) della densita r(x)
Walter Kohn
Premio Nobel per la Chimica 1998 per lo sviluppo
della teoria del funzionale densita
21H2OCH4NH3
Marvin Ross, Diamonds in the sky Nature (1981)
Il metano pareva dissociare se sottoposto ad
onde durto molto intense
22Il metano si trasforma in catene piu lunghe e
forse in diamanti?
Metano compresso e riscaldato a 4000 gradi
Metano compresso a un milione di atmosfere
F. Ancilotto et al., Science 275, 1288 (1997)
23(No Transcript)
24BPM 37093 una nana bianca spenta
trasformatasi in un gigantesco diamante! Diametro
4000 Km Scoperta nel 2004
25(No Transcript)
26- A che profondita lidrogeno diventa metallico?
- Quanto conduce lidrogeno metallico?
27Hemley and Mao, Rev Mod Phys
28?
29Il cuore di Giove in laboratorio
S. T. Weir, A. C. Mitchell, and W. J. Nellis,
"Metallization of Fluid Molecular Hydrogen,"
Physical Review Letters 76, 1860 (1996).
30Lidrogeno metallico puo diventare
superconduttore? (calcoli teorici predicono di
si, con Tc temperatura ambiente!)
Saremo capaci di recuperarlo a pressione
ambiente? (in caso positivo, avremmo risolto il
problema energetico del suo immagazinamento)
31(No Transcript)
32(No Transcript)
33La struttura interna della Terra
http//it.wikipedia.org
34Quanto e caldo il centro della Terra?
5400 oC
x 1000000000000000
Ferro liquido
Ferro solido
35(No Transcript)
36D. Stevenson, Nature 423, 239 (2003)
37(No Transcript)
38S. Scandolo and R. JeanlozAl centro dei pianeti
Le Scienze (Agosto 2004)
S. Scandolo and R. JeanlozThe Centers of Planets
American Scientist 91, 516 (Nov-Dec 2003)
S. Scandolo, G.L. Chiarotti, E. TosattiDiamonds
in the sky? Physics World, October 2000, p.
31-36
scandolo_at_ictp.it