Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Rapid flipping between electrolyte and metallic states in ammonia solutions of alkali metals

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F25%3A00619790" target="_blank" >RIV/61388963:_____/25:00619790 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61388955:_____/25:00635965 RIV/00216208:11320/25:10499756

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1038/s41467-025-59071-z" target="_blank" >https://doi.org/10.1038/s41467-025-59071-z</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-025-59071-z" target="_blank" >10.1038/s41467-025-59071-z</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Rapid flipping between electrolyte and metallic states in ammonia solutions of alkali metals

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Nonmetal-to-metal transitions are among the most fascinating phenomena in material science, associated with strong correlations, large fluctuations, and related features relevant to applications in electronics, spintronics, and optics. Dissolving alkali metals in liquid ammonia results in the formation of solvated electrons, which are localised in dilute solutions but exhibit metallic behaviour at higher concentrations, forming a disordered liquid metal. The electrolyte-to-metal transition in these systems appears to be gradual, but its microscopic origins remain poorly understood. Here, we provide a detailed time-resolved picture of the electrolyte-to-metal transition in solutions of lithium in liquid ammonia, employing ab initio molecular dynamics and many-body perturbation theory, which are validated against photoelectron spectroscopy experiments. We find a rapid flipping between metallic and electrolyte states that persist only on a sub-picosecond timescale within a broad range of concentrations. These flips, occurring within femtoseconds, are characterised by abrupt opening and closing of the band gap, which is connected with only minute changes in the solution structure and the associated electron density.

  • Název v anglickém jazyce

    Rapid flipping between electrolyte and metallic states in ammonia solutions of alkali metals

  • Popis výsledku anglicky

    Nonmetal-to-metal transitions are among the most fascinating phenomena in material science, associated with strong correlations, large fluctuations, and related features relevant to applications in electronics, spintronics, and optics. Dissolving alkali metals in liquid ammonia results in the formation of solvated electrons, which are localised in dilute solutions but exhibit metallic behaviour at higher concentrations, forming a disordered liquid metal. The electrolyte-to-metal transition in these systems appears to be gradual, but its microscopic origins remain poorly understood. Here, we provide a detailed time-resolved picture of the electrolyte-to-metal transition in solutions of lithium in liquid ammonia, employing ab initio molecular dynamics and many-body perturbation theory, which are validated against photoelectron spectroscopy experiments. We find a rapid flipping between metallic and electrolyte states that persist only on a sub-picosecond timescale within a broad range of concentrations. These flips, occurring within femtoseconds, are characterised by abrupt opening and closing of the band gap, which is connected with only minute changes in the solution structure and the associated electron density.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA24-10982S" target="_blank" >GA24-10982S: Fázový přechod elektrolytu na kov v kapalné fázi: interakce mezi vodivostí a reaktivitou roztoků amoniaku a aminů alkalických kovů</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nature Communications

  • ISSN

    2041-1723

  • e-ISSN

    2041-1723

  • Svazek periodika

    16

  • Číslo periodika v rámci svazku

    May

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    4302

  • Kód UT WoS článku

    001485497400027

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105004429006