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室温超导体即将现世?氢金属相研究的里程碑式

发布时间:20-02-01 阅读:269

氢是宇宙中最富厚的元素。其分子的气体状态简单,而固体状态繁杂。1935年,有人预测,高压下的固体氢会成为室温超导体。这一猜测宣告着一场角逐的开始,从那之后,许多人试图用实验证实,在超高压缩下,固体氢会体现出这种金属性子。

近日,法国科学家保罗·罗贝里(Paul Loubeyre)等人在《自然》杂志上刊登了堪称里程碑的钻研结果。他们经由过程新型实验手段发明,在极度压力和低温下,重氢的光学反射率出现出不继续的、可逆的变更,这可以归因于向金属态的相变。

以前,科学家对可压缩材料的钻研不停是使用金刚石压砧对其进行压缩,但这一措施在压缩氢方面碰到了瓶颈。为了冲破这一瓶颈,罗贝里的钻研小组采纳了一种叫聚焦离子束铣削的技巧,应用大年夜量离子流,对金刚石压砧外面进行了正确雕刻,使其更得当致密氢样品的钻研。

钻研职员发明,当压力升高到425 GPa以上时,压缩后的氢样品会阻挡所有的光,并显示出光反射率的忽然增添。这种转变是可逆的。作者将光反射率的变更归因于压力引起的相变,在这种相变中,样品中的电子可以像金属中的电子一样自由移动。

氢在转变压力之前仍旧是分子固体;它可能维持在425 GPa以上的状态,但很难经由过程光谱来确定这一点,由于在这些极度前提下光和物质之间的耦合削减了。

这一发明可以算得上是极度压力下致密氢达到金属态切实着实切证据。虽然分子氢进入金属态时的压力的谋略猜测仍旧短缺正确性,扔必要许多不合的量子力学修正,当前很难办理。然而,425 GPa的实验值与猜测氢在相同压力下向不合固相转变的谋略结果已然同等。

参考文献:

[1] Synchrotron infrared spectroscopic evidence of the probable transition to metal hydrogen

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