Co je to Diamond Anvil Cell?
Diamantová kovadlinová buňka je stroj používaný fyziky k tomu, aby vzorky byly vystaveny extrémně vysokým tlakům (až ~ 360 gigapascalů) za účelem zkoumání jejich vlastností, včetně fázových přechodů, atomových vazeb, viskozity a difrakčních úrovní a krystalografické struktury. Diamantové kovadlinové buňky mohou simulovat tlaky miliónů atmosfér, vytvářet podmínky podobné těm ve středu Země nebo uvnitř plynových obrů. Patří mezi jediné laboratorní přístroje schopné vytvářet formy degenerované hmoty, jako je kovový vodík.
Diamantové kovadlinové buňky pracují na jednoduchém principu - při vynaložení velkého množství síly na malé množství plochy lze získat obrovský čistý tlak. Diamantová kovadlina, nástupce kovadlin z uhlíkové slitiny wolframu, byla vynalezena vědci Weirem, Lippincottem, Van Valkenburgem a Buntingem na konci 50. let 20. století jako součást jejich práce v Národním úřadu pro standardy (NBS). Kromě toho, že diamant je nejtvrdším materiálem, který je v té době k dispozici a je prakticky nestlačitelný, je průhledný, což usnadňuje prohlížení experimentálních vzorků při jejich stlačování. Pomáhá také při provádění spektroskopických experimentů.
Diamantovou kovadlinkovou buňku tvoří tři hlavní komponenty. Nejprve jsou dva bezchybné diamanty, s hmotností 1/8 až 1/3 karátů, s paralelními plochami, které jsou proti sobě. Culet, místo, kde se oba diamanty dotýkají, má obvykle průměr asi 0,6 mm. Pro experimenty, které vyžadují ještě vyšší tlaky, může být kulička vyrobena ještě menší.
Druhou součástí buňky diamantového kovadliny je zařízení vyvíjející sílu, které tlačí diamanty proti sobě z obou stran. Mohou to být šrouby, které se utahují, stlačují plyn proti membráně, nebo jednoduché rameno páky. Třetí složkou diamantové kovadliny je kovové těsnění, které obklopuje obvod střepu, obsahuje vzorek a poskytuje odolnost vůči stlačení na okrajích, čímž se snižuje možnost selhání kovadliny.
Diamantová kovadlinová buňka je důležitým zařízením, které nám umožňuje simulovat tlaky, které bychom jinak nikdy neviděli, což nám umožňuje přístup ke světu materiálů, které by jinak nebyly pozorovatelné.