Trans-intermechanic and Graceli effects for: Extreme conditions of pressure on metals and states,

efeitos 4.951 a 4.970.

Trans-intermechanic and Graceli effects for:
Extreme conditions of pressure on metals and states, crystals, transcendent states, and Graceli states of phenomena [such as tunnels, entanglements, entropies, transcendence potentials, and fluxes to initiate and during transformations]. Conductivity, elasticity, electrostaticity, and others, interactionality, transformality, transmutations, radioisotopicity, magneticity in conductivities of materials, electricity, variable thermicity according to material categories, atomic structure, states, and others.

The categories of Graceli can be divided into:

Thus, we have categories of material categories, quantum fluxes with transcendent potentials and interactions of ions and charges, states of energies, states of phenomena, and states of potential and transcendent chains and dimensionalities.

And potential states of change for extreme conditions involving materials, energies, phenomena, and others.

Effects, phenomena and trans-intermechanism for materials, energies and phenomena under extreme conditions.

Forming a system of actions of transcendent chains on one another.

Thus, one must take into account the type and intensity of pressures, chemical elements and potential transformations and interactions and other correlated phenomena, types, intensities and potentials of pressures and energies involved, phenomena and variational effects of chains in processes.

Forming a transcendent and indeterminate relative categorial system, where also the dimensions and states of Graceli are fundamental to the production of this trans-intermechanic and effects of Graceli.

Graceli principle of the thermal, electromagnetic, transmutation and decay capacity of phase changes in Graceli states.

As you have levels for conductivity and superconductivity for materials and energies, you also have the ability to transmit, absorb, emit temperatures, electricity, magnetism, process transmutations, and enter phase changes for each type of material, molecule, chemical element, or Radioisotopes.

That is, if it has a variational system and effects according to categories and agents of Graceli [states, structures and energies, dimensions, chains, effects, phenomena, principles, cohesion fields, and others].
Extreme pressure produces new materials and new atomic structures, such as new levels and transcendent dimensional categories, forming a physical and chemical for the processes and then the processes.

Trans-intermecânica e efeitos Graceli para:

Condições extremas de pressão sobre metais e estados, cristais, estados transcendentes, e estados Graceli de fenômenos.[como tunelamentos, emaranhamentos, entropias, entalpias, potenciais de transcendências e fluxos para iniciar e durante transformações]. Condutividade, elasticidade, eletrostaticidade, e outros, interacionalidade, transformalidade, transmutações, radioisotopicidade, magneticidade nas condutividades dos materiais, eletricidade, termicidade variável conforme as categorias dos materiais, estrutura atômica, estados, e outros.

Os estados categorias de Graceli podem ser divididos em:

Assim, se tem estados categorias de materiais, de fluxos quântico com potenciais transcendentes e de interações de íons e cargas, estados de energias, estados de fenômenos, e estados de cadeias e dimensionalidades potenciais e transcendentes.

E estados de potenciais de mudanças para condições extremas envolvendo materiais, energias, fenômenos, e outros.

Efeitos, fenômenos e trans-intermecânica para materiais, energias e fenômenos sob condições extremas.

Formando um sistema de ações de cadeias transcendentes de uns sobre os outros.

Assim, deve-se levar em consideração o tipo e intensidade de pressões, elementos químico e potencial de transformações e interações e outros fenômenos correlacionados, tipos, intensidades e potenciais de pressões e energias envolvidas, fenômenos e efeitos variacionais de cadeias nos processos.

Formando um sistema categorial relativo transcendente e indeterminado, onde também as dimensões e estados de Graceli são fundamentais para a produção desta trans-intermecânica e efeitos de Graceli.

Princípio Graceli da capacidade térmica, eletromagnética, de transmutações e decaimentos, de mudanças de fases em estados de Graceli.

Conforme se tem níveis para a condutividade e supercondutividade para os materiais e energias se tem também capacidades de transmitir, absorver, emitir temperaturas, eletricidade, magnetismo, processar transmutações, e entrar em mudanças de fases para cada tipo de material, molécula, elemento químico ou radioisótopos.

Ou seja, se tem um sistema variacional e de efeitos conforme categorias e agentes de Graceli [estados, estruturas e energias, dimensões, cadeias, efeitos, fenômenos, princípios, campos de coesão, e outros].

A pressão extrema produz novos materiais e novas estruturas atômica, como novos níveis e categorias dimensionais transcendentes, formando uma física e química para o durante os processos e o depois os processos.

otimizar propriedades de materiais magnéticos, supercondutores e/ou ferroelétricos para aplicações tecnológicas, entender efeitos geológicos com possíveis implicações catastróficas, até o desenvolvimento de novos materiais avançados, possíveis apenas em ambientes extremos de outros planetas gigantes.

A pressão é provavelmente a variável termodinâmica com a maior amplitude no universo, oscilando de 10^-32atmosferas no espaço intergaláctico até 10³¹ atmosferas no centro de estrelas de nêutrons , tendo assim implicações nos mais diversos tipos de materiais avançados - desde os muito leves até os ultradensos. Na natureza são observadas pressões do tipo estática, como a encontrada no centro da Terra ou nas profundezas dos oceanos, e também pressões dinâmicas, como as causadas pelo impacto de meteoros ou de um terremoto que pode originar um tsunami.

Porem, em plasmas de estrelas, reconexões magnética e elétrica, em relâmpagos se tem outros agentes supra extremos. Com variações sobre transmutações de radioisótopos, e mesmo em emissões de plasmas na atmosfera.

Recentemente, se tornou possível, em laboratórios de ponta, usar técnicas de altas pressões para comprimir materiais até o ponto em que os espaçamentos entre os átomos sejam reduzidos por até dois fatores e as densidades aumentem mais de uma ordem de grandeza. Nessas densidades, as mudanças na estrutura eletrônica começam a influenciar nossas noções básicas de interações químicas e ligações atômicas. Em resumo, mudanças em estados eletrônicos ocorrem dramaticamente quando átomos são colocados perto uns dos outros. Há, ainda hoje, vários desafios para um completo entendimento de mecanismos físicos da matéria sob forte compressão:

Ou seja, a dimensionalidade de espaço, densidade, tempo, energias, fenômenos, cadeias tem ações fundamentais sobre todos outros fenômenos e efeitos de Graceli, como em:

Transmutações, tunelamentos, fluxos e intensidades de emaranhamentos, saltos, emissões de elétrons e fótons, produções de campos de força de coesão radioativo de Graceli, entropias e entalpias, condutividades, e outros.

Assim, não é possível prever e controlar o movimento de elétrons para formar ligações sob pressa,

Os materiais formados nessas condições terão propriedades físicas (eletrônica, magnética e supercondutora). O uso de condições termomecânicas extremas para projetar novas classes de materiais.

MAGNETISMO

O ordenamento magnético de materiais é uma propriedade física normalmente bastante influenciada por altas pressões, visto que o contínuo aumento da densidade atômica por meio de uma pressão externa aplicada ao sólido magnético deve eventualmente culminar com a supressão de todas as formas de magnetismo no estado sólido. Isso se dá porque os elétrons no sólido precisam fazer uma escolha entre magnetismo ou ligações atômicas. No entanto, altas pressões podem por exemplo trazer íons 4f em terras raras tão próximos que as suas funções de onda resultarão na formação de bandas 4f. Durante esse processo de hibridização de bandas eletrônicas, as pressões não suficientes para destruir as propriedades magnéticas afetam fortemente as interações magnéticas de troca. Sejam relativas à interação direta, indireta, de super troca ou RKKY, altas pressões podem fortalecer ou enfraquecer a capacidade de um sólido apresentar alguma forma de magnetismo.

Um bom exemplo disso são os semicondutores ferromagnéticos baseados em európio (Eu) e elementos calcogênios (EuX; sendo X = O, S, Se, Te) (2). Quando sujeitos a altas pressões, a temperatura de ordenamento magnético sobe de 70 K até 200 K no caso de EuO, ou de 16 K até 290 K para o caso de EuS (3). Esse drástico aumento da temperatura de ordenamento magnético até muito próximo da temperatura ambiente (300 K), utilizando altas pressões, abre oportunidades para possíveis aplicações práticas em termos de dispositivos semicondutores baseados em um material ferromagnético, o que possibilitaria, por exemplo, dispositivos eletrônicos que combinariam as funções de processamento e armazenamento de informações de forma ultra-rápida. O entendimento completo do mecanismo que rege essa mudança no magnetismo somente foi possível, porém, utilizando a técnica de dicroísmo circular magnético como função da pressão aplicada, utilizando um laboratório síncrotron para sondar seletivamente as contribuições dos orbitais 5d e 4f como função da pressão aplicada (2).

SUPERCONDUTIVIDADE

A descoberta do fenômeno da supercondutividade aconteceu em 1911, quando foi observado que em temperaturas mais baixas que 4 K o mercúrio conduzia eletricidade sem nenhuma resistência. Desde então, a busca por mecanismos que permitam aumentar essa temperatura de transição (Tc) de modo a aumentar o potencial de aplicabilidade desse fenômeno tornou-se um dos grandes desafios modernos na física. A descoberta de um material supercondutor em temperaturas próximas da ambiente mudaria completamente a sociedade moderna, visto que todas perdas de energia pelo efeito de resistência elétrica (seja em eletrodomésticos, motores, eletrônicos, industrias, transportes etc.) seriam eliminados. Além de propiciar, por exemplo, equipamentos de ressonância magnética de muito mais alta performance a custos mais baixos.

Nessa área, a aplicação de pressão pode aumentar/diminuir instabilidades estruturais (presentes em todos os materiais supercondutores de alta Tc) promovendo variações nas propriedades básicas que determinam a supercondutividade em um material. A uma pressão alta o suficiente praticamente qualquer estrutura cristalina se torna instável e é transformada em uma estrutura de maior densidade e, frequentemente, de maior simetria. Por exemplo, dentre os elementos da tabela periódica a aplicação de pressão fez com que o número de elementos supercondutores aumentasse de 29 (a pressão ambiente) para 52 sob pressão aplicada.

Em supercondutores convencionais as vibrações na rede cristalina de um material ligam elétrons em pares, os quais podem fluir sem resistência. Em princípio, considera-se que os elementos mais leves sejam melhores candidatos a se tornarem supercondutores porque os seus átomos podem vibrar em frequências mais altas, facilitando a supercondutividade a temperaturas mais elevadas. Nesse sentido, previa-se que alguns materiais como o hidrogênio teoricamente poderiam apresentar uma fase supercondutora em temperaturas tão altas quanto a temperatura ambiente (4). No entanto, a temperatura crítica mais elevada alcançada experimentalmente entre os materiais leves era de 39 K no diboreto de magnésio (MgB₂), que é bastante inferior à temperatura de 164 K reportada para os óxidos de cobre. Mais recentemente, Eremets (5) e seu grupo mostraram que os sulfetos de hidrogênio (H₂S), quando submetidos a 150 GPa, se tornam supercondutores abaixo de 203 K. Eles propõem que, sob pressão, o sulfureto de hidrogênio se decompõe e muda de H₂S para H₃S com o surgimento de supercondutividade convencional originada através das vibrações da rede cristalina. Tal descoberta nos remete à ideia de que pode ser possível conseguir um material supercondutor a temperatura ambiente desde que se aplique pressão alta o suficiente, uma vez que não existe limitação teórica para isso. Essa nova possibilidade tem renovado o interesse pela área de física com técnicas de altas pressões, visto o grande impacto que pode trazer à sociedade.

MATERIAIS BASEADOS EM CARBONO

Nanotubos de carbono, grafeno, polímeros avançados, compostos medicamentosos, proteínas e outros, são exemplos de materiais baseados em carbono que têm alavancado grande interesse da comunidade científica devido às suas várias aplicações em diferentes áreas de grande importância para a sociedade. O efeito da pressão aplicada nas propriedades desses materiais tem atraído atenção na comunidade científica, já que algumas funcionalizações ou rotas de produção apenas podem ser acessadas em condições de alta pressão. Isso acontece em particular na cristalização e modificação de algumas proteínas sob efeito de pressão aplicada. O uso de altas pressões também tem auxiliado na compreensão seletiva de nanotubos de carbono com parede dupla e tripla.

Estudos de medicamentos (como betacaroteno, ácido acetilsalicílico, dentre outros) nas condições de altas pressões também têm sido desenvolvidos recentemente

Por outro lado, a pressão em conjunto com alta temperatura é também utilizada para sintetizar materiais ultraduros de forma única. Exemplos são os diamantes nanopolicristalinos sintetizados diretamente a partir de grafite, fulereno e grafeno (9, 11, 12), o que tem atraído grande interesse recentemente devido às suas propriedades (principalmente dureza) terem melhor performance que as dos diamantes naturais. Esse material é também um exemplo de composto que, apesar de não ser encontrado no nosso planeta, possivelmente poderia ser comum em outros planetas maiores onde essas condições de pressão e temperatura são mais facilmente encontradas.

TÉCNICAS DE ALTAS PRESSÕES

Os estudos de materiais em condições de altas pressões são conduzidos a partir de três principais classes de desenvolvimentos técnicos. O mais difundido entre eles baseia-se em colocar a amostra entre duas bigornas de diamante com uma ponta de área muito pequena. A uma dada força exercida sobre a bigorna, quanto menor a área da sua ponta maior será a pressão aplicada sobre a amostra. Outra estratégia comumente utilizada em processos de síntese em altas pressões é utilizar grandes prensas hidráulicas (14) para aplicar altas pressões em amostras de grandes dimensões (até alguns centímetros) utilizando uma grande força aplicada. Enquanto esses dois métodos são aplicados para estudar materiais sob condições estáticas de pressão aplicada, um terceiro método pode ser empregado para estudar materiais em condições dinâmicas de pressões aplicadas utilizando a incidência de ondas de choque, o que produz pressões de ordens de grandeza maior que nos dois primeiros métodos.

Conforme as pressões vão aumentando vai ocorrendo processos variados de intensidades e categorias Graceli, formando um sistema de efeitos e trans-intermecânica transcendente e de cadeias, com variações e que amplia para todos outros fenômenos correlacionados, já citados por Graceli acima.

Como também o princípio de Graceli das capacidades [citado acima].

Células de bigorna de diamante (DAC, do inglês diamond anvil cell) têm impulsionado a área de altas pressões desde a década de 1980, sendo hoje possível alcançar pressões mais altas que as encontradas no centro da Terra (365 GPa e 5500ºC). Técnicas recentes, como o uso dos raios X para obter informações de estruturas eletrônicas, atômicas e magnéticas, adaptadas a aparatos experimentais com DAC, fornecem um bom nicho de pesquisa ainda pouco explorado no mundo. Para isso, o feixe de raios X pode incidir na amostra através dos diamantes ou através da gaxeta metálica. Em ambos os casos a limitação para atingir altíssimas pressões é o tamanho da focalização do feixe de raios X, que define quão pequena é a área da ponta do diamante que pode ser usada. No LNLS, atualmente, é possível usar feixes tão pequenos quanto 0.1mm, o que deve permite experimentos de até no máximo 80 GPa. Na futura fonte de luz síncrotron - Sirius - será possível atingir feixes tão pequenos quanto 80nm, o que possibilitará experimentos a pressões tão altas quanto os desenvolvimentos na técnica de células de diamante permitirem (hoje é possível atingir >800 GPa estaticamente com células de diamante).

Outro dispositivo utilizado para gerar altas pressões em laboratório é um arranjo de múltiplas bigornas em conjunto com uma grande prensa hidráulica, que possibilita experimentos nos quais o volume pressurizado é da ordem de centímetros cúbicos (células de bigorna de diamante, por sua vez, possuem volume pressurizado da ordem de dezenas de micrômetros cúbicos). Essa classe de equipamento é essencial para, por exemplo, produzir amostras em condições de altas pressões e temperaturas, como diamantes nanocristalinos. Como a definição de pressão é a relação da força pela área, para se atingir altas pressões em um grande volume é necessário aplicar uma grande força no sistema. Isso é possível usando prensas hidráulicas industriais de 1000 a 6000 toneladas (10 a 60 MN). Altas temperaturas são alcançadas através de um sistema de resistências elétricas em contato com um material condutor envolvendo a montagem da amostra. Além de uma pressão hidrostática, também é possível usar o mesmo arranjo para causar deformações e tensões na amostra. Em laboratórios síncrotron, essa metodologia é empregada para acompanhar a síntese in situ de materiais sujeitos a altas pressões e temperaturas utilizando difração de raios X, bem como para a realização de experimentos de tomografia de raios X com resolução micrométrica de amostras sujeitas a altas pressões aplicadas.

Enquanto esses métodos para alcançar altas pressões na amostra estudada utilizam métodos de compressão estática, é também possível realizar experimentos de compressão dinâmica nos quais as altas pressões (e também as altas temperaturas) podem ser alcançadas por meio do impacto de ondas de compressão dinâmica ou ondas de choque, que são direcionadas ao material através de uma rápida deposição de energia - por meio de explosivos, lasers ou feixes de partículas.

Nesses casos a taxa de deposição de energia irá determinar o máximo de pressão da onda de choque. O método de compressão dinâmica já demonstrou em laboratórios ser capaz atingir pressões e temperaturas mais altas que 1 TPa (=10⁷ atmosferas) e 50.000 K respectivamente.

Em pressões e temperaturas extremas, tais como as encontradas dentro de planetas e estrelas, materiais comuns formam novas fases com arranjos atômicos compactos e propriedades físicas intrigantes. A síntese e o estudo de novas fases da matéria em pressões acima de 100 GPa e temperaturas acima de 10000 K podem revelar detalhes funcionais dos interiores de outros planetas e estrelas, levando à descoberta de materiais com propriedades extraordinárias para aplicação cotidiana. Recentemente, um experimento de prova de conceito realizado em parceria entre o LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncroton) e o IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares) mostrou ser possível gerar diamantes nano estruturados a partir de grafite comum usando ondas de choque geradas por um laser de alta potência e pulso ultracurto, que gerou uma pressão de 15 GPa e temperaturas de aproximadamente 2500ºC (18).

Essas várias possibilidades de métodos e aplicações de técnicas de altas pressões, para o estudo de propriedades de materiais quando sujeitos a condições extremas, levou a equipe do LNLS a propor a construção de uma linha de luz para estudos em condições extremas na nova fonte de luz síncrotron, Sirius.

LINHA DE CONDIÇÕES EXTREMAS

A linha de condições extremas que está sendo construída no Sirius foi pensada de forma a aproveitar a baixa emitância da fonte, para permitir feixes de raios x focalizados a tamanhos entre 80 nanômetros até 5 micrômetros com um fluxo de fótons altíssimo (10¹³ fótons/s) chegando na amostra. Isso será essencial para possibilitar diversos experimentos em condições extremas de pressão e temperatura utilizando células de bigorna de diamante. Considerando as necessidades para a resolução de problemas científicos de fronteira em condições extremas, nessa linha de luz será possível utilizar vários tipos de técnicas de raios x nas condições extremas de pressão, temperatura e campo magnético,

As duas principais técnicas implementadas nessa linha são experimentos de dicroísmo circular magnético e espectroscopia de absorção de raios X em condições de altas pressões (até 250 GPa), baixas temperaturas (1.6 K) e altos campos (11 T), e experimentos de difração de raios X em condições de altas pressões (> 400 GPa) e altas temperaturas (>6000 K) utilizando um feixe focalizado a tamanhos de até 80x80 nm². Essas duas técnicas serão fortemente correlacionadas visto que em materiais magnéticos, por exemplo, ambas são essenciais para entender a física dos materiais.

Outra técnica que está sendo implementada é a de espalhamento inelástico de raios X com resolução de energia média (0.4 eV) para sondar bordas de absorção de elementos leves como o boro, por exemplo, em condições de altas pressões em um material bulk. Tal técnica será essencial para toda a comunidade brasileira com interesse em materiais baseados em carbono, por exemplo, não somente em condições de altas pressões, mas também em condição ambiente. Por fim, o alto fluxo de fótons coerentes nessa linha de luz possibilitará utilizar a técnica de imagem por difração coerente (CDI) em amostras dentro de células de bigorna de diamante para sondar mapas de tensões nanométricas em cristais quando sujeitos a altas pressões.

Conforme as categorias dos materiais e de energias em processos de pressões extremas se têm fenômenos e efeitos com variações extremas, oscilações e fluxos vibratórios extremos em curto espaço de tempo.

Teoria Graceli dos estados.

Estadologia Graceli.

Trans-intermecânica e Efeitos 4.931 a 4.950.

Estados de interações de íons e cargas, de transformações e transmutações em fusões e fissões, estados de decaimentos, de entropias e térmicos e entalpias, dilatações conforme energias e materiais, estados de tunelamentos e emaranhamentos, de refrações e diflações, reflexões e deflexões, de combustão, de liquidificação, de solidificação, de gaseificação, estados quânticos, estados transcendentes e transcendentes quântico de Graceli, estados de condutividade e supercondutividade relativístico categorial estrutural [conforme categorias envolvendo materiais e suas energias, meios, e outros fenômenos.

Estados de efeitos variacionais para materiais e energias em fotoelétrico, em espalhamentos, em produção de pares e outros.

Estado vibracional , de spins, de dilatações, de fluxos aleatórios, e outros.

Para o estado de supercondutividade se tem uma trans-intermecânica e efeitos variacionais e de cadeias, envolvendo materiais, categorias de energias, de interações, de transformações, radioisótopos, de tunelamentos, de fluxos de emaranhamentos, e outros.

Para cada tipo de estado se tem um sistema mecânico e de efeitos variacionais e cadeias próprios.

Mecânica Graceli de supercondutividade.

Efeitos 4.921 a 4.930.

Se tem para a supercondutividade um sistema de ponto semi-crítico variável conforme categorias dos materiais e fenômenos [como os citados abaixo], envolvendo temperatura, eletricidade, materiais, magnetismo, radioisótopos, efeitos, estados transcendentes, dimensionalidade fenomênica Graceli, efeitos, e cadeias, e categorias de transformações e interações de íons e cargas.

Com isto se forma um sistema intricado e mecânica para supercondutividades.

Supercondutores são materiais que perdem a resistência à corrente elétrica quando estão abaixo de uma certa temperatura.

o termo supercondutores vem sendo usado para denotar todos os materiais que, abaixo de uma certa temperatura crítica, T_c, perdem a resistência à passagem de corrente elétrica, além de apresentar outras propriedades.

A partir da descoberta inicial, a supercondutividade foi sendo procurada em vários materiais e, em especial, nos metais, que são naturalmente bons condutores de eletricidade. Em1929, o T_c recorde estava com o Nióbio em 9.25 K; em 1941 com a liga de Nióbio-Nitrogênio em 16 K; já em 1953 com a liga de Vanádio-Silício em 17.5 K; e daí por diante. Até 1986, o T_c recorde estava com a liga de Nióbio e Germânio em 23.2 K, quando então os supercondutores de alta temperatura foram descobertos. A supercondutividade a baixas temperaturas descrita em 1957 pela teoria BCS,

novas cerâmicas supercondutoras e dezenas delas foram descobertas elevando o valor recorde de T_c a incríveis 138 K para o composto Hg_0.8Tl_0.2Ba₂Ca₂Cu₃O_8.33, a pressão ambiente. Em contrapartida, a procura de novos compostos metálicos supercondutores foi deixada de lado devido ao entusiasmo gerado com as possibilidades abertas com a descoberta dos supercondutores de alto T_c. Em janeiro de 2001, a comunidade científica é sacudida novamente com a descoberta da supercondutividade no composto metálico MgB₂, a 39.2 K. Nada menos que 16 K maior que qualquer composto metálico até então conhecido.

Trans-intermechanic and Graceli effects for: Extreme conditions of pressure on metals and states,

quarta-feira, 2 de agosto de 2017

terça-feira, 1 de agosto de 2017