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合肥研究院等成功合成硒的新型氫化物

作者:宋檢 時(shí)間:2022-11-30 來源:互聯(lián)網(wǎng)

中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所*端環(huán)境量子中心Alexander F. Goncharov研究團(tuán)隊(duì)與意大利國家光學(xué)研究所高壓化學(xué)專家Federico Aiace Gorelli合作,成功合成了硒的新型氫化物。該氫化物是一種潛在的高溫超導(dǎo)體,對(duì)超導(dǎo)電性的研究具有重要意義。這一研究成果在線發(fā)表在《物理評(píng)論B》上 (Phys. Rev. B 97, 064107 (2018))。

近期凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的重要事件是在203 K發(fā)現(xiàn)了硫氫體系具有超導(dǎo)電性;硒作為硫同一主族元素,硒氫體系的研究也引起了廣泛關(guān)注。此前,有兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過**性原理和密度泛函理論預(yù)測(cè)出硒氫體系也存在幾種高溫超導(dǎo)體,但是這幾種材料在自然界中并不存在,因此合成出這幾種硒氫材料是研究硒氫體系超導(dǎo)電性的先決條件。

固體所研究團(tuán)隊(duì)利用金剛石對(duì)頂砧高壓技術(shù),通過外施壓力改變分子間相互作用,并結(jié)合激光加熱技術(shù)誘導(dǎo)壓腔內(nèi)硒和氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng),成功合成硒的新型氫化物。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)壓力超過5 GPa,高壓腔內(nèi)的硒-氫氣的拉曼光譜呈現(xiàn)出新的Se-H和H-H振動(dòng)模式,且其震動(dòng)模式隨壓力變化。高壓同步輻射X射線衍射分析表明這種新的氫化物為理論預(yù)測(cè)中具有Cccm空間群的H3Se。該氫化物在低溫下可以穩(wěn)定到至少40 GPa,并在23 GPa出現(xiàn)疑似的金屬化現(xiàn)象。而且,H3Se在高壓下的行為與Cccm H3S相似,但合成的壓力遠(yuǎn)低于后者。結(jié)合理論預(yù)測(cè),硒氫體系很有可能會(huì)在較低壓力下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變;H3Se的合成對(duì)于研究硒氫體系的超導(dǎo)電性具有重要意義。

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