深下地幔高导电的超离子态

　　北京高压科学研讨中心研讨员胡清扬、Duckyoung Kim和刘锦团队行使实际计较和实行相结合的办法，初次发明地球深部的含水矿物——羟基氧化铁（FeO2H）会在约75万个大气压、1500摄氏度以上时进入超离子态，而这个温度和压力局限笼罩了下地幔深部的大部分地区。相干任务近期宣布于《自然—地球科学》。

　　水在极其低温高压前提下会进入超离子态。在地球外部低温高压情况下，氢原子是否在庞杂的含水矿物晶格中自在举动而构成超离子态？

　　研讨团队起首经由过程实际计较，发明在超离子态下，自在挪动的氢离子会导致FeO2H的电导率在相变点忽然添加。随后经由过程低温高压下的电导率丈量，发明在100万~121万个大气压下，当FeO2Hx 被加热到1500~1700摄氏度时，其电导率增大了两倍。低温促使氢离子像自在电子一样在FeO2晶格中自在挪动，从而使电导率急剧添加。电导率的渐变是超离子态最间接最强无力的证据，因此研讨职员以为FeO2Hx 在此温度压力前提下进入了超离子态。

　　FeO2H是地幔深部首个被发明的超离子态含水矿物。传统以为受制于固体相的高黏性，地幔对流是很慢的，地幔外部举动平常以万年以至百万年为单元。超离子态氢类似于液体，在低温下能停止高速分散活动。它不但能疾速通报热能，同时因为氢拥有品质，因此也是物资传输的载体。这一发明将使得地幔对流速度比以往提拔数个数量级，并关于地球外部的物资和能量轮回发生宏大改动。（记者闫洁）