研究者らは、ジルコニウムとタングステンの化合物の異常な挙動について数年前から知っていました。しかし、なぜ熱で縮むのかはこれまで全く不明でした。 Schlesinger と彼の同僚は今回、タングステン酸ジルコニウムのサンプルに赤外光を照射し、それによって温度を上昇させました。反射光から、原子が相互にどのように振動するかについて結論を引き出すことができました。
科学者たちは、秩序立った分子構造を考慮すると予想しなかった現象を発見しました。いわゆる幾何学的フラストレーション。これは、原子が希望どおりに配置できない場合の 3 次元空間の歪みです。しかし、温度が高くなると、粒子はより多くのエネルギーを利用できるようになります。粒子は回転し、同時に前後に振動し始めます。そうすればイライラを避けることができます。
ジルコニウムとタングステンの接続が特にユニークなのは、非常に広い温度範囲で収縮することです。摂氏約 270 度から 1000 度を超える温度まで、あらゆる面から均等に収縮します。異常な温度挙動は、材料科学者にとって特に興味深いものです。熱により収縮する材料と膨張する材料を混合することができます。そうすれば、体積の変化を完全に回避できる可能性があります。
