Es un lugar común estar bajo presión en el Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU., Es decir, si resulta ser una muestra de material que está siendo investigado por los físicos de materia condensada del laboratorio.

Los físicos utilizan la aplicación de alta presión, a veces llegando tan alto como el que se encuentra a 1000 millas bajo la superficie de la Tierra, empujar y empujar compuestos metálicos y semiconductores para revelar estructuras inusuales, magnético, y propiedades superconductoras que de otro modo permanecerían ocultas.

Hasta ahora, Los investigadores del Laboratorio Ames pudieron estudiar la magnetización y la resistencia bajo presión, pero no el calor específico de un material, debido a las dificultades que presenta tanto el calentamiento local como la presurización de la muestra al mismo tiempo. Pero calor específico, una propiedad material fundamental, bajo alta presión era una medida demasiado valiosa para ignorarla, dijo Paul Canfield, Físico del Laboratorio Ames y Profesor Distinguido y Profesor Robert Allen Wright de Física y Astronomía en la Universidad Estatal de Iowa.

Tradicionalmente, el calor específico de un material se mide de forma aislada, sin que nada toque la muestra; pero aplicar presión requiere contacto con la muestra. Con esos dos requisitos en conflicto, La investigadora postdoctoral de Ames Lab, Elena Gati, buscó otra forma de abordar el problema.

La solución fue probar y adaptar un termómetro que se usa normalmente en experimentos de baja presión para su uso en entornos de alta presión. combinado con una técnica de oscilación que entrega pulsos de calor que están calibrados para afectar rápidamente la muestra pero no afectar el entorno circundante tan rápidamente.

Los científicos han publicado varios artículos utilizando la técnica, que en cada caso ha revelado nuevas propiedades en los materiales estudiados. Abre nuevas vías de investigación para el Laboratorio Ames, pero también colaboraciones con otras instituciones de investigación que podrían beneficiarse de las mediciones utilizando el aparato.

"En todos estos casos, utilizamos esta técnica para crear un mapa de los elementos electrónicos, magnético, y transiciones de fase estructural:cómo interactúan y se fusionan, como nacen y mueren, ", dijo Canfield." Con este tipo de conocimientos, podemos inferir las reglas de cómo interactúan estas transiciones, con el objetivo final de poder controlarlos para las propiedades que queremos ".

La técnica experimental y sus hallazgos se analizan con más detalle en estos artículos:

"Uso de termómetros Cernox en mediciones de calor específicas de CA bajo presión, "escrito por Elena Gati, Gil Drachuck, Li Xiang, Lin-Lin Wang, Sergey L. Bud'ko, y Paul C. Canfield; y publicado en Revisión de instrumentos científicos .

"Superconductividad a granel y papel de las fluctuaciones en el superconductor FeSe a base de hierro a alta presión, "escrito por Elena Gati, Anna E. Böhmer, Sergey L. Bud'ko, y Paul C. Canfield; y publicado en Cartas de revisión física .

"Múltiples transiciones ferromagnéticas y distorsión estructural en el ferromagnet VI3 de van der Waals a presiones ambientales y finitas, "escrito por Elena Gati, Yuji Inagaki, Tai kong Robert J. Cava, Yuji Furukawa, Paul C. Canfield, y Sergey L. Bud'ko; y publicado como sugerencia de un editor en Revisión física B .