Групі фізиків і геологів з CEA DAM-DIF і Universit´e Paris-Saclay, працюючи з колегою з ESRF, BP220, F-38043 Grenoble Cedex і іншим з Європейського центру синхротронного випромінювання, вдалося синтезувати монокристалічне залізо у формі, яку залізо має в ядрі Землі. У своїй статті, опублікованій в журналі Physical Review Letters, група описує, як вони використовували експериментальний підхід для синтезу чистого монокристалічного ε-заліза та можливі способи використання матеріалу
Намагаючись зрозуміти внутрішній склад Землі, вченим довелося здебільшого покладатися на сейсмологічні дані. Такі дослідження привели вчених до думки, що ядро є твердим і оточене рідиною. Але питання залишилися. Наприклад, ще в 1980-х роках дослідження показали, що сейсмічні хвилі поширюються Землею швидше, коли рухаються від полюса до полюса від екватора до екватора, і ніхто не міг пояснити, чому.
Більшість теорій припускають, що це ймовірно через структуру заліза в ядрі. Більшість у цій галузі погоджуються, що якби тип заліза, який існує в ядрі, можна було б виготовити та випробувати на поверхні, на такі запитання можна було б відповісти з достатньою мірою певності. Але зробити це виявилося складно через руйнування під час синтезу. У цій новій спробі дослідницька група знайшла спосіб обійти ці проблеми та, таким чином, знайшла спосіб синтезувати тип заліза, який можна використовувати для перевірки властивостей заліза в ядрі Землі.
Робота команди включала стиснення зразка α-заліза при 7 ГПа. Це спричинило підвищення його температури приблизно до 800 Кельвінів. Це призвело до трансформації його структури в кристали γ-заліза. Посилення тиску підштовхнуло γ-залізо до формування заліза ε-структури — монокристалів, які, як вважають, мають той самий тип, що й залізо в ядрі Землі.
Дослідницька група провела експерименти, які показали, що пружність ε-заліза, що залежить від напрямку, поводиться, так само як залізо в ядрі Землі, коли вібрації поширюються швидше вздовж однієї осі сфери, ніж уздовж іншої. Вони припускають, що їхній підхід можна використати для отримання зразків заліза для перевірки теорій про структуру ядра Землі. Джерело