¿Qué es una celda de yunque de diamante?
La célula de yunque de diamante es una máquina utilizada por los físicos para poner muestras bajo presiones extremadamente altas (hasta ~ 360 gigapascales) con el fin de investigar sus propiedades, incluidas las transiciones de fase, la unión atómica, la viscosidad y los niveles de difracción, y la estructura cristalográfica. Las células del yunque de diamante pueden simular presiones de millones de atmósferas, recreando condiciones similares a las del centro de la tierra o dentro de los gigantes de gas. Se encuentran entre los únicos aparatos de laboratorio capaces de crear formas de materia degenerada como el hidrógeno metálico.
Las células del yunque de diamante funcionan en un principio simple, ejerciendo una gran cantidad de fuerza en una pequeña cantidad de área, se puede obtener una tremenda presión neta. El yunque de diamante, sucesor de los yunques de aleación de tungsteno de carbono, fue inventado por los investigadores Weir, Lippincott, Van Valkenburg y Bunting a fines de la década de 1950 como parte de su trabajo en la Oficina Nacional de Normas (NBS). Además de ser el material más difícilDisponible en el momento y prácticamente incompresible, el diamante es transparente, lo que hace que sea fácil ver las muestras experimentales a medida que se están comprimiendo. También ayuda a realizar experimentos espectroscópicos.
Tres componentes principales constituyen la célula de yunque de diamante. Primero hay dos diamantes impecables, con un peso de 1/8 a 1/3 quilates, con caras paralelas que se oponen. El culet, el lugar donde los dos diamantes hacen contacto, generalmente tiene un diámetro de aproximadamente 0.6 mm. Para experimentos que requieren presiones aún más altas, el culet puede hacerse aún más pequeño.
El segundo componente de la celda de yunque de diamante es un dispositivo que se ejerce una fuerza, presionando los diamantes entre sí desde ambos lados. Estos pueden ser tornillos que se aprietan, con gas presionando contra una membrana o un brazo de palanca simple. El tercer componente del yunque de diamante es una junta metálica que rodea el perímetro del culet, ContaiNing la muestra y proporcionando resistencia a la compresión en los bordes, disminuyendo la posibilidad de falla del yunque.
La celda de yunque de diamante es un equipo importante que nos permite simular presiones que de otro modo nunca veríamos, dándonos acceso a un mundo de materiales que de otro modo serían inobsables.