Гордоновская конференция по высоким давлениям, проходящая раз в 2 года, в 2006 году проходила в Университете «Новая Англия» (г.Биддефорд, США) с 25 по 30 июня.

             Председатель конференции 2006г. – Р.Беллер (ФРГ), вице-председатель – С.Тозер (США). Общее число участников конференции составило около 150 человек, было представлено 25 лекций и свыше 60 стендовых докладов.

             Д.Стивенсон (Калтех, США) сделал обзор современного состояния планетологии и физики планетных недр. Из недавних астрофизических результатов следует упомянуть обнаружения жидкого ядра у Меркурия, Марса и, возможно, Луны (!). Также заслуживает внимание установление состава Титана – спутника Сатурна. Оказалось, что основной породой Титана являются клатраты на основе льда. К 2006г. открыто уже свыше 160 планет в других звездных системах. Недавно впервые открыта планета с относительно малой массой (5.5 масс Земли).

             Р.Мастерс (Университет Сан-Диего, США) посвятил свою лекцию спорным вопросам физики и химии Земного ядра. Неопределенность в измерениях температуры плавления Fe в мегабарном диапазоне давлений приводит к большому разбросу оценочных концентраций легких примесей в ядре – от 3 до 12%. Химический состав ядра все еще остается под вопросом. Анизотропия сейсмических свойств внутреннего ядра Земли также пока не находит удовлетворительного объяснения. Полученные 5 лет назад теоретические данные о существенном возрастании анизотропии упругих свойств ГПУ железа при высоких температурах в мегабарном диапазоне давлений, по-видимому, оказались ошибочными. Вопросов о составе и свойствах ядра Земли пока больше, чем ответов.

             Лекции Р.Шена (Аргонская лаборатория, США) и М.Вилдинга (Университет Уэльса, Великобритания) были посвящены изучению структуры жидкостей и стекол при высоких давлениях.

             Р.Шен представил новые результаты по изучению структуры а -SiO₂, а -MgSiO₃ и а - Fe до 70 ГПа в камере с алмазными наковальнями с использованием синхротронного рентгеновского излучения. B а -SiO₂ наблюдалось размытое превращение в стекло с шестерной координацией кремния по кислороду. Были также представлены данные измерения плотности расплава In (до 9 ГПа) и а -GeO₂ – до 16 ГПа методом рентгеновского поглощения. Заметим, однако, что, проведенные 10 лет назад в ИФВД РАН измерения плотности а -GeO₂ с помощью тензодатчика были на порядок точнее.

             М.Вилдинг представил данные по структуре стекол B₂O₃ и Mg SiO₃ под давлением до 6 ГПа, полученные с помощью дифракции нейтронов в камере типа «тороид». Диапазон давлений при этих измерениях значительно ниже, чем при использовании камер с алмазными наковальнями, однако использование нейтронов позволяет получать данные по структурному фактору стекол в широком диапазоне волновых векторов до 25 Å^-1, что позволяет восстановить функцию радиального распределения.

             М.Росс (Ливерморская лаборатория, США) предложил теоретическое объяснение выполаживания кривых плавления d-металлов и Хе. По мнению М.Росса, аномальное поведение кривых плавления связано с формированием в соответствующих расплавах плотных икосаэдрических кластеров.

             Т.Аренс (Калтех, США) сделал обзор свежих экспериментальных данных ударно-волновых исследований плавления пород мантии – SiO₂, Mg SiO₃, Mg₂ SiO₄. Отмечается возможность перегрева кристаллов в ударно-волновых экспериментах.

             И.Даниэль (Университет Лиона, Франция) рассказала об «in situ» определении малой концентрации примесей в камерах с алмазными наковальнями методом рентгеновской микро-флуоресценции. С.Мергель (Университет Лиля, Франция) рассказал о быстро развивающейся области исследований напряженного состояния и пластичности в негидростатически сжатых твердых телах.

             Ю.Акахама (Университет Хиого, Япония) привел новые данные о структуре ряда элементарных веществ в мегабарном диапазоне давлений. Расшифрована структура промежуточной ξ-фазы кислорода, основанная на (О₂)₄ кластерах. Впервые наблюдался давно теоретически предсказанный ГЦК-ГПУ переход в Al (давление прямого перехода составляет 220 ГПа, обратного 140 ГПа, скачок объема при переходе ~1%). Расшифрована структура фосфора в диапазоне от 100 до 150 ГПа (промежуточная по давлению фаза между простой кубической и простой гексагональной). Оказалось, что фосфор имеет в этом диапазоне давлений несоразмерную модулированную структуру из двух подрешеток. При исследованиях структуры Sc до 300 ГПа обнаружено 4 перехода при давлениях 23, 104, 140, 240 ГПа. Структура фазы ScII оказалось похожа на структуры фаз высокого давления BaIV, SbII, SrV – из двух подрешеток типа «гость-хозяин».

             Таким образом, соразмерные и несоразмерные структуры из нескольких подрешеток для фаз высокого давления элементарных веществ являются скорее правилом, нежели исключением. Максимальные давления в группе Ю.Акахамы при структурных исследованиях составляют в настоящее время 3.7 Мбар (исследовался Ni).

             М.Еремец (Институт Макса Планка, Германия) представил данные по структуре полимеризованного азота и по фазовой диаграмме азота.

             О.Дегтярева (Университет Эдинбурга, Великобритания) представила новые данные по твердофазной аморфизации серы при низкотемпературном (40÷150К) сжатии. Остается открытым вопрос – является ли аморфная сера, существующая в диапазоне давлений от 40 до 90 ГПа, металлом и сверхпроводником.

             С.Бонев (университет Далхауса, Канада) представил данные по моделированию кривых плавления и структуре расплавов H₂, Na и С. Сообщается о наличии размытых координационных превращений во всех данных расплавах. Подробно обсуждается аномальное поведение расплава Na, в плотности электронных состояний которого согласно полученным данным при давлениях ~1 Мбар наблюдается псевдощель.

             Е.Бабаев (Корнельский Университет, США) представил данные теоретического анализа возможного сосуществования сверхпроводимости и сверхтекучести в фазе высокого давления водорода. При этом водород рассматривается как система из двух типов бозонов – ядерных и электронных. При росте температуры теряется сверхтекучесть, а сверхпроводимость остается, в то время как в сильных магнитных полях, напротив, разрушается сверхпроводимость с сохранением сверхтекучести.

             И.Лоа (Университет Эдинбурга, Великобритания) представил данные по превращениям полупроводник-металл в изоляторах типа Мота-Хаббарда TiO₃ и La TiO₃.

             Дж.В.Ли (Ливерморская лаборатория, США) представил предварительные результаты по изучению кинетики фазовых переходов в Н₂О и N₂ с помощью новой методики – электромагнитной модуляции давления в камере с алмазными наковальнями.

             И.Вохра (Университет Алабамы, США) представил результаты о «вживлении» металлических проводов – контактов и катушек в алмазные наковальни методом послойного напыления CVD алмазной пленки на наковальни из природных монокристаллов.

             И.Ли (Лаборатория Стони-Брук, США) рассказала об измерениях реологических характеристик, в том числе эффективной вязкости в геологических материалах при высоких давлениях.

             К.Хансеттер (компания «Алмакс», Бельгия) рассказал о полупромышленном изготовлении алмазных наковален различного типа для камер высокого давления из природных и синтетических алмазов.

             Х.Сумия (компания Сумитомо, Япония) сообщил о выращивании безазотных синтетических алмазов группы IIа (катализатор Fe₅₀ Co₅₀ добавки 1.5% Ti, 1.5% Cu, скорость роста 5÷7 мг/час). Им же были представлены новые данные по получению поликристаллов алмаза с размером зерен 3÷10 нм путем прямого перехода графит – алмаз при давлениях Р~16÷20 ГПа, Т~1900÷2300С⁰. Были получены прозрачные образцы поликристаллов размером до 4 мм с твердостью по Кнупу свыше 140 ГПа.

             Изготовлены наковальни из данных образцов с целью достижения в дальнейшем с их помощью давлений свыше 3 Мбар.

             Ч.Ян (Вашингтон, США) рассказал об успехах выращивания крупных монокристаллов алмаза методом CVD при повышенных давлениях метана.

             Дж.Эггерт (Ливерморская Лаборатория, США) представил результаты ударно- волновых исследований плавления углерода в области устойчивости пост – алмазной фазы (ВС-8). Отмечается, что расплав углерода при этих давлениях имеет металлическую проводимость. В докладе обсуждалась новая методика ударно-волнового сжатия материалов, предварительно сжатых в камере высокого давления с алмазными наковальнями. Также сообщалось о том, что Не при высоких температурах ~10⁴К и давлениях ~2 Мбар имеет высокий коэффициент отражения в оптическом диапазоне, что свидетельствует о возможной металлизации расплава Не.

             Г.Канель (Институт Высоких Плотностей Энергии, Россия) представил данные о поведении хрупких материалов при ударно-волновом нагружении и о «волнах разрушения» в стеклах.

             Т.Машимо (Университет Куматомо, Япония) рассказал о свойствах галлий-гадолиниевого граната Gd₃ Ga₅O₁₂ в условиях ударно-волнового нагружения. Данный материал испытывает превращение в фазу высокого давления, имеющую модуль сжатия, близкий к алмазному (~400 ГПа). В то же время фаза высокого давления Gd₃ Ga₅O₁₂ более чем в 2 раза превосходит алмаз по плотности и является диэлектриком. В результате использование данного материала в качестве отражателя при мульти-ударноволновых экспериментах вместо сапфира позволит понизить в 2 раза температуру и исследовать легкосжимаемые вещества, такие, как Н₂ в ранее недоступном Р,Т-диапазоне.

             Дж.Паризи (Университет Нью-Йорка, США) рассказал о перспективах исследования веществ под давлением с помощью нейтронов на современных нейтронных источниках.

             Н.Ашкрофт (Корнельский Университет, США) рассказал об истории Гордоновских конференций. По мнению Н.Ашкрофта в ближайшее время могут быть получены интересные результаты при изучении расплавов под давлением, а также низкоплавких водород-содержащих металлов, таких как Li (NH₃)₄.

             Из стендовых докладов заслуживает внимание сообщение о рекордных для элементарных веществ значениях температуры сверхпроводящего перехода в Са при Р>1 Мбар – 27К (!) (группа К.Шимизу, Университет Осаки, Япония).

             Высокие значения Тс под давлением (до 20К) обнаружены также для  Y (Дж.Хамлин, Университет Вашингтона, США).

             М.Санторо (Университет Флоренции, Италия) представил результаты по твердофазной аморфизации СО₂ при давлениях 40÷50 ГПа и по переходу из ковалентного в молекулярное стекло для а-СО₂ при сбросе давления.

             Д.Клуг (Национальное агентство по науке, Канада) представил данные компьютерных расчетов динамики решетки различных фаз Li. Показано, что предложенные фазы высокого давления динамически неустойчивы, сделано предположение о более сложной структуре модификаций Li, возникающих при сжатии, чем предполагалось.

             Р.Вентцкович (Университет Миннесоты, США) представила результаты по расчету устойчивости различных фаз Mg SiO₃ в мегабарном диапазоне давлений. Оказалось, что при давлениях свыше 3 Мбар соединение Mg SiO₃ неустойчиво относительно распада на SiO₂ и MgО.

             В.Эванс (Ливерморская лаборатория, США) привел данные измерения полупроводниковой щели в Н₂ при давлениях до 1.7 Мбар. Большая величина щели – 4.5 эВ при 1.7 Мбар - свидетельствует о необходимости пересмотра большинства теоретических моделей, описывающих молекулярную фазу водорода.

             П.Алиреза (Университет Кембриджа, Великобритания) представила данные о магнитном переходе в СоS₂ при низких температурах при 6 ГПа.

             Представлены также данные о переходе полупроводник-металл в MnO при 1.05 Мбар. Переход сопровождается одновременно изменением магнитного момента Mn (high spin – low spin) (С.Джин, Институт Физики, Китай).

             Т.Окучи (Университет Нагои, Япония) представил данные по исследованию диффузии в клатратах льда с водородом под давлением в алмазных наковальнях методом ЯМР

             Л.Бураковский (Лос-Аламоская Лаборатория, США) представил данные моделирования кривых плавления Ве и Li.

             По данным расчетов А.Белоножко (Институт технологий, Швеция) в Хе при высоких давлениях при нагревании реализуется переход ГЦК – ОЦК, ошибочно принимаемый экспериментаторами за плавление.

             Сотрудниками ИФВД РАН В.В.Бражкиным, Н.В.Грибовой, А.Е.Петровой и Ю.Фоминым было представлено 5 стендовых докладов, в том числе А.Е.Петрова представила приглашенный стендовый доклад «Трикритическое поведение в MnSi при давлениях близких к гидростатическим». С.М.Стишов председательствовал на сессии «Производство алмазов».

             Вице-председателем следующей Гордоновской конференции избран Д.Клуг (Канада) (председателем будет С. Тозер (США)). В традиционном футбольном матче «Килобар» - «Мегабар» победу со счетом 5:1 одержала команда «Килобар», ведомая сотрудниками ИФВД РАН В. Бражкиным и Ю. Фоминым.

 В.В.Бражкин.