Elementlerin, minerallerin ve kimyasal bileşiklerin katı, sıvı ve gaz fazlarının yüksek basınç ve değişik sıcaklıklarda in-^ celenmesi, özellikle fiziksel özelliklerinin saptanması 2000’li yıl-
gereği olarak ortaya çıkmaktadır. Hem günlük hayatımızda
hem de yüksek teknoloji isteyen alanlarda aranılan en önemli konu yeni ve nitelikli malzemelerin bulunmasıdır. Yeni enerji kaynakları ile ilgili olarak özellikle hidrojenin sıvı veya katı halde kullanılması ise öncelik taşıyan bir konu olmaktadır. Mineral sentezleri söz konusu olduğu zaman ise, istenen magmatk koşulların gereği olarak basıncın yükseltilmesi, sıcaklığa oranla daha önemli bir faktör olarak ortaya çuktyor. İstenen bu özellikler, yüksek basınç ve sıcaklık deneyleri için yeni bir aletin tasarı-rrm ve ezpas r^erge^e s^ste^ r n getiştMinesini gerektirmiştir. Yukarıda açıklanan konularla ilgili araştsrmaîar: yspa£:,BC3X gj,7S‘~ e sssîem dmas mengene ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ş:.mdm. üstfm çok :s.meı c ~ ağ,r>;ki; ise de, yakın bir gelecekte günlük yaşama ve ileri teknolojiye dönük uygu!afr.aann eide edileceğinden şüphe yoktur.
Elmas
Minerallerin ve genelde katı fazların incelenmesi ve sentezi ile ilgi-
li deneylerin yüksek basınç ve sıcaklık altında yapılmasını sağlayan aletler son 50 yılda büyük gelişmeler kaydetmiştir. İlksel aletlerin yapımında genellikle si-lindirik setli odacıklar kullanılmış ve basınç her iki taraftaki pistonların aradaki malzemeyi sıkıştırmasıyla elde edilmiştir. Bu tip sistemlerin boyutları oldukça büyüktür. Örnek olarak, Moskova Yüksek Basınç Fiziği Enstitüsü’ndeki 50 bin tonluk bir presin yüksekliği yaklaşık 43 m dir. Basınç ve sıcaklığın değişimi sırasında ve tüm aşamalarda ortaya çıkan fazların gözlenmesi, öncelikle istenen bir koşul olarak ortaya çıkmıştır. Yüksek sıcaklık ise, önceleri elektrik rezistansıyla ve daha sonra indüksiyonla elde edilmiştir. Özel alaşımlı rezistans tellerinin kullanılmasıyla 1200 dereceye kadar varan sıcaklıklar sağlanabilmiştir. Elmas mengene donanımlı yüksek basınç araştırma laboratuvarları kurulması ve konuyla ilgili araştırmalar son 15 yılda bir hayli ilerlemiştir. Aynı zamanda yüksek basınç ve değişken sıcaklıkta fazların in-
celenmesi ve sentezi popüler bir konu olarak ortaya çıkmıştır. ABD’de 30, diğer ülkelerde yaklaşık 100 kadar laboratuvar bulunmaktadır. Böyle bir laboratu-varın kurulmasında elmas mengene en ucuz bölümü oluşturmakta ve yaklaşık 2000 ABD dolarına mal olmaktadır. Ancak analitik cihazların maliyeti çok yüksek olup, senkrotron enerji kaynaklı, EDXD, Raman ve IR donanımlı bir sistem yaklaşık 500 binden 1 milyon dolara kadar çıkmaktadır.
Sistemin Genel Özellikleri
Elmas mengene sisteminde yüksek basıncı elde eden aygıt birkaç cm boyuta indirgenmiş ve bu küçük mekanik parça bir optik polarizan mikroskobun (mineral ve kayaçların ince kesitlerini incelemek amacıyla kullanılan polarize ışıklı ve döner tablalı mikroskop) tablasına monte edilmiştir. Uygulanan basınç genellikle 0-150 GPa düzeyindedir, ancak maksimum değer 500 GPa (= 5 Mbar, yani atmosfer basıncının yaklaşık 5 milyon katı) olabilmektedir. Sistemde
sıvı azot ile 77 K (Kelvin) veya helyum ile 0,040 K e kadar inen soğutma elde edilebilmektedir. Erişilebilen yüksek sıcaklıklar ise, rezistans yardımıyla 1200 K veya laser yoluyla 7000 K dolayındadır. Sisteme bağlı olarak değişik analiz cihazları kullanılmaktadır; bunların baş-lıcaları XRD, EDXD ve Raman spekt-rografıdır.
En İdeal Mineral Elmas ve Özellikleri
Elmas mengenenin bu amaçla kullanılması 1950’lerin sonuna doğru olmuştur. İlk sistemlerde en çok 800-850 kbar a kadar basınç sağlanmış ise de elmas mengene ancak 1970’lerden sonra efektif olarak kullanılmaya başlanılmıştır. Bunun için geçerli birçok neden bulunmaktadır. Bunların en başında, karbon atomlarının kovalent bağla bağlanmış kompakt (close-packed) bir kristal yapısına sahip olması gelir. Bu atomik yapı bakımından çok önemli bir özelliktir ve yüksek basınca dayanıklılığın yanı sıra, bilinen inorganik kimyasal bileşikler arasında en yüksek serdiği ifade eder.
(Mohs sertlik cetvelinde, mineraller sertliklerine göre 1 den 10 a kadar sıralanmıştır ve elmas 10 sertliğindedir). Simetri sisteminin kübik olması, fiziksel özelliklerin (özellikle dayanımının) her yönde aynı kalmasını sağlar; bu da elmasın inorganik madde ve minaraller arasında bu işte kullanılmaya en uygun malzeme olması bakımından başka bir nedendir. Ayrıca, saydamlığından dolayı, deney sırasında meydana gelen katı, sıvı ve gaz fazların birbirinden ayırt edilmesi, bunların deney boyunca değişimlerinin izlenmesi mümkün olmaktadır. Saydamlık özelliği aynı zamanda, kızılö-tesinden (IR) morötesi (UV), X ve gama ışınlarına kadar uzanan geniş bir spekt-rumu kapsar. Böylece deneyin akışı sürecinde ve numune basınç altındayken değişik spektografık tekniklerin uygulanması mümkün olmaktadır. Bu özellik, elde edilen fazların kimyasal ve fiziksel yapılarının anlaşılmasını sağlar, hatta elektriksel iletkenlikler bile artık ölçülebilmektedir.
Mengenede kullanılacak elmasların kesinlikle saf ve çatlaksız (mücevher kalitesinde) olması gereklidir. Aksi halde çatlaklar yüksek basınç altında kırılmaya neden olur. Elmasların büyüklüğü 0,3-0,4 karat (60-80 mg) arasındadır ve sistemin en önemli, hassas ve ucuz bölümünü oluşturur (0,4 karat elmas yaklaşık 1000 ABD doları). Elmaslar, pırlanta kesime benzer, üstte “taç” altta “pavillon” denilen kısımları içeren bir şekilde taşlanmıştır. Pavillonun en uç kısmı “kulet” adı verilen küçük bir yatay düzlemle bitirilir. Kuletin çapı 20-600 mikron (1 mikron = 1 (j,= 10’6m ) arasında değişirse de, yüksek basınç sağlayan sistemlerde birkaç mikrona kadar :ner. ilk uygulamalarda, yüksek basınçla kulet kenarlarında kırılmalar olmaklaydı. 1990 başlarında, kuletin ana yüzeyi ile yan yüzeyler arasındaki eğik yüzeyler tıraşlanarak, kulet kenarlarında aşırı basınç oluşumu önlenebilmiş ve uu sayede 5 Mbar statik basınca erişile-Hlmiştir.
Paralel olarak karşılıklı getirilen iki Âiılet yüzeyi arasında numune yer alır. Kullanılabilecek numune hacmi ve dolayısıyla miktar, kulet yüzeyleri arasındaki hacimle sinirli olarak, 1 pikolitre-den daha küçüktür (1 pl= 10’12 1 = 10 ırikron-küp). Bu hacim fiziksel ölçümlerin gerçekleştirilebilmesi için çok kü-. ‘.k.sc de, son yıllarda geliştirilen çok
hassas ve sağlıklı analitik tekniklerin uygulanması sonucunda küçük numune dezavantajı ortadan kalkmıştır.
Kulet yüzeylerinin deney sırasında paralel kalması da çok önemlidir. B.. ise, başlangıçta yüzeyler birbirine dr k~-nur durumda iken, beyaz ışık ve mikroskop akında Fabry-Par’:.: ¿ırrjırr. d£-kaıarı yok uluncava ?^adar aravarari. sağlanır. Bu mekanik ayarlama itin ilk sistemlerde yarım silindir veya yarım küre şeklinde elmas veya tungsten karpit yataklar kullanılmaktaydı. Yeni sistemlerde elmaslar tungsten karpit düz yataklara yerleştirilerek, paralellik ayarı basite indirgenmiştir.
Elmasların kuletleri ve aradaki metal contalar görülmektedir. Sağ üst köşedeki iki değişik kesimden alttaki yeni uygulanan olup daha fazla basınçuiplde edilmesini ve kulet kenarlarının dahaoayanıkiı olmasını sağlar. Alttaki iki kesit ise elmasların arasındaki metal contanın basıncın uygulanmasından sonraki durumunu göstermektedir.
ccnıa yerleşrıriiı:. Değijik ve farklı amaçlar için kı^.arı.aıı ^.zzî. malzemeleri, paslanma/ çeıık. vat renyum, bakır kaplı renyum, beriiyurr.-bakır alaşımı veya Rene41 alaşımıdır. Contanın gaz soğurma (absorbe etme) özelliği en az düzeyde olmalıdır. Aksi halde metal tarafından soğurulan gazlar (hidrojen gibi) genellikle kırılganlığa sebep olur. Bu da contanın çatlamasına ve basınç altındaki gazın patlayarak kazalara neden olmasına yol açabilir.
Basıncın uygulanmasıyla metal conta deforme olur ve elmasların etrafına sıvanarak sızdırmazlığı sağlar. Böyelce alt ve üstü elmasların kuletleri, etrafı ise silindirik metal conta ile çevrili hacim içinde, basınç altındaki numune elde edilir. Basınç, istenilen değere kadar yükseltilirken, metal conta da 60-2 mikrona kadar incelir, içinde numune olmadan basınç uygulanırsa, elmaslar birbirine temas ettiğinde çok küçük bir basınç altında bile kırılıp kullanılmaz hale gelebilir.
İlk yapılan sistemlerde elmaslar basit kulet yüzeylerine sahipti ve mengenelere uygulanan kuvvet ise çok bası: bir şekilde civata ve somun kullanılarak elde ediliyordu. Bu şekilde elde
Şekilde elmasların ku-let kısımlarının bir kesiti görülmektedir. Elmas mengene, katı hidrojeni megabar bir basıncın (atmosfer basıncının 1 000 000 katı) üstünde sıkıştırıyor. Elmaslar özel olarak traşlanmış olup, özellikle kulet yüzeyi ile ana yüzeyler arasına eğik yüzeyler eklenmiş I ve basıncın kuletin ke-ı narlarında yoğunlaşmasını önleyerek daha yüksek basınçların el-ı de edilmesini sağlamıştır. Elmasın, bu amaca uygunluğundaki en önemli unsurlar, sertliği, dayanımı ve saydam olması yani basınç altındaki numunenin gözlenmesine izin vermesidir. Görünür fş* veya diğer ışınlar, elmas mengene içindeki numune tarafından saptırılarak, basınç aümt-! daki durumunu ortaya çıkartır. Burada mavi lazer ışını, hücreye alt taraftan girmekte ve ışının bir kısmı hidrojen tarafından saptırılarak dalgaboyu yeşile dönüştüriMmGkbedk.
Sızdırmazlik ve Basıncın Korunması
Elmas mengene yerleştirildiği mekanik düzenek ile birlikte görülmektedir, iki parça halinde piston ve silindirden oluşmuştur. Elmaslara basan kısımlar tungsten karpitten yapılmıştır. Altta ışınların girişini, üstte ise mikroskop altında deneyin izlenmesini ve saptırılan ışınların analizini sağlayan açıklıklar görülmektedir. Mekanik akşamın en altındaki omuzlardaki basit vida sistemiyle basınç elde edildikten sonra, bu basınç çok uzun zaman (yıllarca) sabit tutulabilir. Sağ taraftaki yeni sistemde çift lövye sistemi uygulanarak daha yüksek basınçlar da elmas mengenenin bulunduğu hassas cihazların ayarlarını bozmadan basınç ayarının yapılması sağlanır.
edilen basınç 1,8 Mbar düzeyine ulaşmıştı. Ancak kuletin etrafına eğik yüzenlerin eklenmesiyle basınç değeri de yükseltilmiş ve 5 Mbar’a ulaşılmıştır. Aynı zamanda sistemin mekanik tasarımında da değişiklik yapılmış ve çift kademeli lövve uygulanmıştır. Bu sistemin diğer jvantajîan ise. elde edilen basıncın hassas olarak artırılması ve çok uzun zaman sabit bir değerde tutulabilmesidir. Her iki mekanik sistemde de yüksek nitelikli ve rijiditesi yüksek çelik alaşımlar kullanılmıştır. Katı ve sıvı fazlarla yapılan deneyler herhangi bir sorun yaratmaz; ancak gazlarla yapılan deneylerde, hücre hacminin çok küçük olmasından dolayı, numune gazın çok düşük sıcaklıklarda sıvı veya katı halde korunması söz konusudur. Bu işlemde ise ek soğutma sistemlerinin kullanılması yanında belirli bir deneyim de gereklidir. Hidrojen gazıyla yapılan deneylerde, hücredeki gaz en ufak bir sızıntı olmaksızın ve yüksek basınç altın-ı’ ı s yî! sürev!e korunabılmîstır.
Hücre İçi Basıncının Ölçülmesi
Numunenin bulunduğu hücrenin çok küçük olması nedeniyle, buradaki basıncın ölçülmesi önceleri sorun yaratmıştır. Daha sonraları hücreye konulan bazı materyalin basınçla fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değişmesinin izlenmesi ve kalibrasyonu ile basınç ölçümü problem olmaktan çıkmıştır. Bu amaçla, hücre içine konulan metal parçacığının yoğunluk/basınç değişimi X ışınları yardımıyla izlenerek, basınç değerlerinin 1 megabar’a kadar ölçülmesi mümkün olmuştur. Son yıllarda basınç ölçümü için Yakut (Rubi: Cr’ca zengin Korund-Al203 ) kristali kullanılmaktadır ve metallere oranla kimyasal olarak etkileşimsiz (inert) olması ve gaz moleküllerini soğumaması büyük bir avantajdır. Bunun için yakutun floresans özelliğinden yararlanılmakta ve basıncın ölçülmesi daha kolay olmaktadır. Yakut, mavi ışıkla aydınlatıl-
dığında R1 çizgisi basınç değişimine bağlı olarak daha büyük dalga boyuna yükselir. Bu artış, uygulanan basınç değeriyle orantılı şekilde kırmızının tonları olarak ortaya çıkmakta ve dalga boyunun ölçülmesiyle basıncın belirlenmesi mümkün olmaktadır. Yakutun kullanılmasında basınç ölçümü hatası % ±5 düzeyindedir.
Deneyin izlenmesi ve Analiz Yöntemleri
Elmas, X ve gamma ışınlarını kapsamak üzere geniş bir elektromanyetik ışınıma geçirgendir. Deneylerde dalga boyu 1,25 Â dan küçük X ışınlarını aynı zamanda dalgaboyu 2500 Â den büyük LJV (morötesi) ve IR (kızılötesi ışınları) esas alan analitik tekniklerin kullanılması gereklidir. Bu tekniklerin kullanılmasında diğer bir önemli nokta, hacmi çok küçük olan katı faz tarafından soğurulan ve saçı-
da, çok kanallı algılayıcılar, EDXD algılayıcıları, fosforlu X ışınları saklama levhaları ve kuvvetlendirilmiş diyot-lar sayılabilir.
X ışınları, katı fazların belirlenmesinde çok geçerli bir yöntem- olarak elmas mengenenin ortaya çıkmasından itibaren kullanılmış olup, halen de en başta gelen analiz tekniği olarak bilinmektedir. Fazların XRD diyagramları kristallerin yapısını belirlemekte kullanıldığı
o… .• –
taraftan giren Argon lazer mavi,ışınının 45° yansıtılıp elmas hücre içindeki
elmas tarafından yansıtılmış durumu gözlenmektedir. Ayrıca numune tarafından kısmen saçılmış -olcn ısınlar, r^’kro.skoo objektifinden görülmekte ve bu ışınlar yararlı bilgiler sağlamaktadır.
Elmas mengene yerleştirildiği mekanik düzenek ile birlikte görülmektedir, iki parça halinde piston ve silindirden oluşmuştur. Elmaslara basan kısımlar tungsten karpitten yapılmıştır. Altta ışınların girişini, üstte ise mikroskop altında deneyin izlenmesini ve saptırılan ışınların analizini sağlayan açıklıklar görülmektedir. Mekanik akşamın en altındaki omuzlardaki basit vida sistemiyle basınç elde edildikten sonra, bu basınç çok uzun zaman (yıllarca) sabit tutulabilir. Sağ taraftaki yeni sistemde çift lövye sistemi uygulanarak daha yüksek basınçlar da elmas mengenenin bulunduğu hassas cihazların ayarlarını bozmadan basınç ayarının yapılması sağlanır.
edilen basınç 1,8 Mbar düzeyine ulaşmıştı. Ancak kuletin etrafına eğik yüzenlerin eklenmesiyle basınç değeri de yükseltilmiş ve 5 Mbar’a ulaşılmıştır. Aynı zamanda sistemin mekanik tasarımında da değişiklik yapılmış ve çift kademeli lövve uygulanmıştır. Bu sistemin diğer jvantajîan ise. elde edilen basıncın hassas olarak artırılması ve çok uzun zaman sabit bir değerde tutulabilmesidir. Her iki mekanik sistemde de yüksek nitelikli ve rijiditesi yüksek çelik alaşımlar kullanılmıştır. Katı ve sıvı fazlarla yapılan deneyler herhangi bir sorun yaratmaz; ancak gazlarla yapılan deneylerde, hücre hacminin çok küçük olmasından dolayı, numune gazın çok düşük sıcaklıklarda sıvı veya katı halde korunması söz konusudur. Bu işlemde ise ek soğutma sistemlerinin kullanılması yanında belirli bir deneyim de gereklidir. Hidrojen gazıyla yapılan deneylerde, hücredeki gaz en ufak bir sızıntı olmaksızın ve yüksek basınç altın-ı’ ı s yî! sürev!e korunabılmîstır.
Hücre İçi Basıncının Ölçülmesi
Numunenin bulunduğu hücrenin çok küçük olması nedeniyle, buradaki basıncın ölçülmesi önceleri sorun yaratmıştır. Daha sonraları hücreye konulan bazı materyalin basınçla fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değişmesinin izlenmesi ve kalibrasyonu ile basınç ölçümü problem olmaktan çıkmıştır. Bu amaçla, hücre içine konulan metal parçacığının yoğunluk/basınç değişimi X ışınları yardımıyla izlenerek, basınç değerlerinin 1 megabar’a kadar ölçülmesi mümkün olmuştur. Son yıllarda basınç ölçümü için Yakut (Rubi: Cr’ca zengin Korund-Al203 ) kristali kullanılmaktadır ve metallere oranla kimyasal olarak etkileşimsiz (inert) olması ve gaz moleküllerini soğumaması büyük bir avantajdır. Bunun için yakutun floresans özelliğinden yararlanılmakta ve basıncın ölçülmesi daha kolay olmaktadır. Yakut, mavi ışıkla aydınlatıl-
dığında R1 çizgisi basınç değişimine bağlı olarak daha büyük dalga boyuna yükselir. Bu artış, uygulanan basınç değeriyle orantılı şekilde kırmızının tonları olarak ortaya çıkmakta ve dalga boyunun ölçülmesiyle basıncın belirlenmesi mümkün olmaktadır. Yakutun kullanılmasında basınç ölçümü hatası % ±5 düzeyindedir.
Deneyin izlenmesi ve Analiz Yöntemleri
Elmas, X ve gamma ışınlarını kapsamak üzere geniş bir elektromanyetik ışınıma geçirgendir. Deneylerde dalga boyu 1,25 Â dan küçük X ışınlarını aynı zamanda dalgaboyu 2500 Â den büyük LJV (morötesi) ve IR (kızılötesi ışınları) esas alan analitik tekniklerin kullanılması gereklidir. Bu tekniklerin kullanılmasında diğer bir önemli nokta, hacmi çok küçük olan katı faz tarafından soğurulan ve saçı-
da, çok kanallı algılayıcılar, EDXD algılayıcıları, fosforlu X ışınları saklama levhaları ve kuvvetlendirilmiş diyot-lar sayılabilir.
X ışınları, katı fazların belirlenmesinde çok geçerli bir yöntem- olarak elmas mengenenin ortaya çıkmasından itibaren kullanılmış olup, halen de en başta gelen analiz tekniği olarak bilinmektedir. Fazların XRD diyagramları kristallerin yapısını belirlemekte kullanıldığı
ölçuırJeım.yapılma* _*_
taraftan giren Argon lazer mavi,ışınının 45° yansıtılıp elmas hücre içindeki
elmas tarafından yansıtılmış durumu gözlenmektedir. Ayrıca numune tarafından kısmen saçılmış -olcn ısınlar, r^’kro.skoo objektifinden görülmekte ve bu ışınlar yararlı bilgiler sağlamaktadır.
Elmas mengene hücresi mikroskop yardımıyla izlenmekte ve sıvı hidrojenin donması görülmektedir. Hücrenin çapı 200 mikrondur. Her iki fotoğraf 54 kbar basınç altında çekilmiştir ve hidrojenin 60 °C’den oda sıcaklığına dereceli kristalleşmesini göstermektedir. Soldaki fotoğrafta kristaller yuvarlak tanecikler şeklinde oluşmuştur ve sağdakinde ı ise birleşerek büyük kristaller halinde hücre içini doldurmuştur. Sol üst kısımda görülen karaltı, basıncın ölçülmesi için hücreye yerleştirilen bir yakut kristalidir.
Sonuç
gibi, gerekli bir bilgi olan yoğunluğu vermesi bakımından da önemlidir. Hidrojen gibi hafif elementlerle yapılan deneylerde ve çok küçük numune hacimlerinde monokromatik X ışınları yerine EDXD tekniği olarak adlandırılan, şiddeti yüksek pohkromadk X ışınları kullanılmakta ve bu ışınlar :r.t; ve dar huzmeli bir sinkrontror.Jar: e’ie edilmektedir (süper iletken NVissicr sinkrontronu).
Brillouin Spektroskopisi: Bu yöntemde, şiddeti yüksek monokromatik ışık kullanılmaktadır. Saydam katı fazlardan geçişi sırasında, ışınların bir kısmı ses dalgalarına (akustik fonon) dönüşerek saçılmakta ve Doppler Etkisi vermektedir. Frekans yükselmesi, katı fazın yoğunluk değişimiyle orantılı olduğundan, fazın yoğunluğunun bulunmasını sağlar.
Raman Spektroskopisi: Yine yüksek şiddetli monokromatik ışık kullanılır. Işınlar kristal içinden geçerken molekülleri oluşturan atomların titreşimleri (vibron) ve rotasyonlarının (ro-ton) ölçülmesi tekniğidir. Atomların bu hareketleri saçılan ışınların frekansının değişmesine neden olur ve bu da kristalin özelliklerinin ölçülmesini sağlar.
IR Vibron Absorpsiyonu Spektroskopisi: Yukarda anlatılan vibronlar, ro-tonlar ve optik fononlar IR spektos, kopisinde de görülür. Gerçekte IR ve Raman spektroskopisinin birlikte kullanılması daha faydalı bilgilerin elde edilmesini sağlar. IR ve Raman vibron spektrumundaki farklılıklar katı fazlardaki ve özellikle hidrojen molekülündeki belirli özelliklerin ortaya çıkmasına yardımcı olmaktadır.
konudur. Enerjiye dönük çalışmalarda özellikle katı hidrojenin kullanılması ve saklanması, uzay teknolojisini ve günlük yaşamı ilgilendiren en önemli problemlerden biri olarak bilinmektedir. Hidrojenin uçaklarda yakıt olarak kullanılmasıyla ılgıiı proje prototip aşamasındadır. Fosil
t aiMiıâiiii i V ivı/>il£l wl i l la.l!-
y’akın bir gelecekte dünya enerji probleminin değişik bir şekilde çözümlenmesini gerektirmektedir.
Bu konuda yapılan çalışmalar, çevre kirliliği sıfır olan hidrojen:” kullanılması üzerine ynŞrjnİjvnTd-mıştır. İlk basamak, i . bağlı olarak bol hıdun-ın h:i’ c” ‘ ucuz bir şekilde ¿¿e 11 \~ •____~
¿fix.
Bililin Dünya‘n:r. “-e rın temel iç yapısını oru>j ^…-ijr-makta, uygulamalı Jeofizik \e Jet.-kimya bilgileriyle birlikte, yüksek basınç deneylerinin büyük katkısı olmaktadır. İleride bu konuda elde edilecek bulgular, büyük bir olasılıkla şu anda doğru olarak bilinenleri büyük çapta değiştirecektir. Ayrıca yüksek teknolojinin gereksinimi olan bileşikler ve özellikle enerji problemlerine dönük çözümlere en fazla yarar sağlayacak araştırma alanı yüksek basınç ve sıcaklık şartlarını sağlayan elmas mengene ile yapılan çalışmalar olacaktır.
Coşkun Unan
Prof Dr., ODTV Jeoloji Mühendisliği Bölümü. \tıkara Kaynaklar
Hemley, R.J. and Mao, H.K., 1995, Progress on Hydrogen at ultrahigh pressuse: Elementary Proc. In Dense Plas.; The Proc. of Oji Inc. Sem., S. Ichimaru and S. Ogata. eds.., pp. 271-282.
Mao, H.K. and Hemley, R.J., 1994. Ultrahigh pressure ttan-siton in solid Hydrogen, Reviews of Modern Physics, Vol. 66, No. 2. pp. 671-691.
\lao, H.K. and Hemley, R.J., 1194, Material science at -jit-rahigh presure: Proc. of the NIRIM Int. Symp. on Advanced Materials’94. pp. 229-234.
Hu, J, Mao, H.K. and Shu, J., and Hemley R.J., High-P’cs-sure energy dispersive x-ray diffraction technique w..r? synchotron radiation, High Pressure Science anJ nology, S.G. Schmidt et al: eds, pp. 441-444.
Mao, H.K. and Hemley, R.J., 1992, Hvdrogen a: his^. “insure, American Scientist, VI, 80, pp. 234-247
Dünya üzerinde yapılan ao maların büyük bir bölüsrii. sanlar olmak özere rli~ reksıiHHiierar; iiür>:.2rr-i.”‘.-.:-. dır. Bu dikıtnJL”. ¿n: ‘..ü „ –
Roton Optik Phonon Vibron
Dalga Sayısı (1/cm)
Spektrografik yöntemler moleküler hidrojenin kristal kafesindeki değişik titreşimleri ortaya çıkarmaktadır. Molekül içi titreşimler saçılıma uğramış görünür ışık spektrumunda belirgin pikler meydana getirir. Hidrojen için 1 Mbar basınç ve77K sıcaklık şartlarında, pik 4200 (1/cm) de bulunmakta ve molekülün yay hareketi dolayısıyla vibron modunu göstermektedir. Şekilde görülen optik moleküllerin birlikte yaptıkları öteleme haketlerinin sonucunda ortaya çıkmaktiflr. Hegzagonal kafeste birbirini takip eden katmanlardaki moleküllerin ters yönlü titreşimlerinden doğan optik fononlar Raman saçılmalarıyla değerlendirilir.
