Nonviscous metallic liquid Se

粘らない金属液体セレン

Brazhkin, V. V.*; 舟越 賢一*; 神崎 正美*; 片山 芳則

Brazhkin, V. V.*; Funakoshi, Kenichi*; Kanzaki, Masami*; Katayama, Yoshinori

粘性は液体の基本的な物理的性質の一つである。液体の種類によって非常に広い範囲の値を示す。セレンは加圧によって液体の状態で半導体から金属への変化が起きることが最初に見いだされた物質の一つである。実時間ラジオグラフィーを用いた直接測定によって、高圧下での液体セレンの粘性が500分の1まで低下し、8mPa sという非常に低い値になることが示された。これは、比較的粘性の高い半導体状態と低粘性の液体状態の両方に対して、粘性測定が行われた初めての例である。セレンの粘性は、融解曲線に沿った加圧によって、半導体領域で大きく低下し、金属化によってさらに低下する。このような現象はさまざまなカルコゲナイド,ハロゲナイド,酸化物液体で期待される。

Viscosity is one of the fundamental physical properties of liquids; for different melts it varies in an extremely wide range. Selenium is among the first elementary substances to have manifested, at compression, a phase transformation in the liquid state accompanied by melt metallization. Direct measurements by means of a real-time radiography show that the viscosity of liquid Se under pressure drops by 500 times to a very low level of 8 mPa s. This is the first case of viscosity measurements being performed both for a relatively viscous semiconducting state and a low-viscous metallic state of the same liquid substance. The viscosity of the Se melt strongly decreases with pressure along the melting curve in a semiconducting state and experiences a further significant drop at melt metallization. A similar phenomenon is expected to be observed in many chalcohenide, halogenide and oxide melts.