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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 時間:2022-11-30 來源:互聯網

中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所*端環境量子中心Alexander F. Goncharov研究團隊與意大利國家光學研究所高壓化學專家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體,對超導電性的研究具有重要意義。這一研究成果在線發表在《物理評論B》上 (Phys. Rev. B 97, 064107 (2018))。

近期凝聚態物理領域的重要事件是在203 K發現了硫氫體系具有超導電性;硒作為硫同一主族元素,硒氫體系的研究也引起了廣泛關注。此前,有兩個研究團隊通過**性原理和密度泛函理論預測出硒氫體系也存在幾種高溫超導體,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電性的先決條件。

固體所研究團隊利用金剛石對頂砧高壓技術,通過外施壓力改變分子間相互作用,并結合激光加熱技術誘導壓腔內硒和氫發生化學反應,成功合成硒的新型氫化物。研究發現,當壓力超過5 GPa,高壓腔內的硒-氫氣的拉曼光譜呈現出新的Se-H和H-H振動模式,且其震動模式隨壓力變化。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測中具有Cccm空間群的H3Se。該氫化物在低溫下可以穩定到至少40 GPa,并在23 GPa出現疑似的金屬化現象。而且,H3Se在高壓下的行為與Cccm H3S相似,但合成的壓力遠低于后者。結合理論預測,硒氫體系很有可能會在較低壓力下實現超導轉變;H3Se的合成對于研究硒氫體系的超導電性具有重要意義。

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