محققان به تازگی با ابرسردکردن مواد به گذارفاز جدیدی به نام گذار فاز مایع به مایع دست یافته‌اند که می‌تواند به یافته‌های جدیدی در ارتباط با ماهیت فاز مایع منتهی شود.

هر چند انجماد و تبخیر آب آشناترین گذارهای فاز آب هستند اما آب مانند برخی دیگر از مایعات، می‌تواند به صورت فاز‌های مایع چندگانه نیز وجود داشته باشد. چنین گذارهای مایع – مایع خیلی به ندرت و کم اتفاق می‌افتند، و یافتن موارد جدید به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا ماهیت اساسی فاز مایع را بررسی کنند. بنا به آنچه که حجیمه تاناکا (Hajime Tanaka) و همکارانش از دانشگاه توکیو در Physical Review Letters به چاپ رسانده‌اند، آزمایشات کنونی در زمینه اپتیک نشان می‌دهد که  فسفات تری‌فنیل (TPP) گذار فاز مایع - مایع را از خود نشان می‌دهد.

محققان پیش از این نشان دادند که اَبَر سرد کردنِ TPP  (یعنی به سرعت خنک‌کردن آن تا دمایی که زیر آن دما فریز شود) منجر به تغییراتی در چگالی می‌شود به طوری که می‌تواند نشانه‌هایی برای وجود گذار فاز مایع-مایع باشد. با این وجود نانوکریستال‌های کوچکی نیز در فرایند ابرسردکردن TPP مشاهده شده‌اند که پیشنهاد می‌کند TPP به جای اینکه با یک گذار فاز مایع – مایع مواجه شده باشد در حقیقت به کندی در حال فریزشدن است.

برای جدا کردن این دو پدیده از هم، تاناکا و همکارانش، TPP را تا دماهای مختلفی زیر نقطه انجماد فریز کرده و برای اندازه‌گیری ضریب شکست مایع از نور پلاریزه و دی‌پلاریزه استفاده کردند. این محققان شواهدی را برای تغییرات چگالی و نیز برای شکل‌گیری نانوکریستال‌ها با خنک‌کردن یافتند. اما یافته اصلی آنها دمایی بود که در آن افت‌وخیزهای همسانگرد چگالی در ابتدا افزایش یافته و سپس با گذر زمان کاهش می‌یابد- امکانی که نمی‌تواند ناشی از شکل‌گیری کریستال باشد و در نتیجه احتمالا حاصل یک گذار مایع – مایع است. این نتایج پیشنهاد می‌کند که در حالی‌که شکل‌گیری کریستال و گذار فاز مایع – مایع به طور همزمان رخ می‌دهد، اما آنها در حقیقت پدیده‌های متفاوتی هستند.

منبع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.112.125702

مرجع: http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.125702