Дослідники створили в лабораторії монокристалічне залізо, яке формується в земній ядрі.
Фізики з Франції та Німеччини використовували експериментальний підхід для синтезу чистого монокристалічного епсілон-заліза. Ця форма металу з гексагональною щільно запакованою кристалічною решіткою виникає в умовах великого тиску і, як вважають вчені, становить основу ядра Землі.
Для заліза характерний поліморфізм: кристал цього металу можуть існувати в чотирьох різних формах, які залежить від зовнішніх умов. Для створення нового матеріалу фізики стиснули зразки епсілон-заліза під тиском 7 ГПа. Це призвело до збільшення температури матеріалу і формування кристалів епсілон-заліза.
Після цього фізики використовували ізотермічний наддув (збільшення тиску при стабільній температурі) і подальше ізобаричне охолодження (зниження температури при стабільному тиску) для отримання монокристалів епсілон-заліза. На відміну від попередніх досліджень, матеріал зберігав стабільність, не розпадався на безліч дрібних кристалів і підходив для дослідження.
Для дослідження земного ядра геофізики в основному покладаються на сейсмологічні дані. Дані таких спостережень показали, що сейсмічні хвилі поширюються через Землю швидше, коли вони подорожують від полюса до полюса через екватор, чим уздовж екватора. Одна з гіпотез передбачає, що це пов’язано з властивостями кристалічного епсілон-заліза в земній ядрі.
Фізики провели експерименти за допомогою непружного розсіювання рентгенівських променів, які показали, що еластичність епсілон-заліза дійсно залежить від напрямку поширення хвиль. При цьому вібрації переміщаються швидше уздовж однієї осі сфери, ніж уздовж іншої, також як всередині Землі. Дослідники вважають, що подальший аналіз синтезованого матеріалу дозволить більше дізнатися про внутрішню будову нашої планети.