La fusione anomala degli elementi chimici ad alta pressione

In condizioni di alta pressione, molti elementi della tavola periodica presentano una serie di peculiarità associate alla transizione di fusione che manifestatamente si allontanano dai paradgmi tipici dei fluidi semplici usualmente ben rappresentati dal potenziale di interazione Lennard-Jones. Da ciò nasce il termine anomalo, per indicare l'esistenza nel diagramma di fase temperatura-pressione, di uno o più massimi nella linea di coesistenza liquido-solido e di un ricco polimorfismo fra fasi solide differenti. Noi mostriamo che sistemi classici di particelle, interagenti tramite un potenziale di interazione di coppia isotropo, esibiscono simili comportamenti anomali, come il fenomeno di fusione rientrante, un certo numero di fasi solide (che includono anche cristalli con simmetria non-Bravais) e un ampio spettro di anomalie tipiche di sistemi come l'acqua (tempratura di massima densità, minimo nella compressibilità e nel calore specifico, etc.). Questi risultati sembrano indicare che la sofficizzazione della parte repulsiva del potenziale interatomico effettivo possa essere la chiave unificante del fenomeno della fusione anomala ad alta pressione, ed inoltre, suggeriscono che tutta una serie di anomalie termodinamiche tipiche dell'acqua potrebbero essere osservate anche in molti elementi della tavola periodica.