记者21日从中科院合肥物质科学研究院获悉, 该院固体物理研究所极端环境量子中心研究团队, 与意大利国家光学研究所专家合作, 成功合成了硒的新型氢化物. 该氢化物是一种潜在的高温超导体, 对超导电性的研究具有重要意义. 这一研究成果日前在线发表在著名国际期刊《物理评论B》上.
近年来, 凝聚态物理领域的重要事件是在203K发现了硫氢体系具有超导电性. 而硒作为硫同一主族元素, 硒氢体系的研究也引起了广泛关注. 此前, 有研究单位通过第一性原理和密度泛函理论, 预测出硒氢体系也存在几种高温超导体. 但是这几种材料在自然界中并不存在, 因此合成出这几种硒氢材料是研究硒氢体系超导电性的先决条件.
固体物理研究所的研究团队利用金刚石对顶砧高压技术, 通过外施压力改变分子间相互作用, 并结合激光加热技术诱导压腔内硒和氢发生化学反应, 成功合成硒的新型氢化物. 研究发现, 当压力超过5GPa时, 高压腔内的硒—氢气的拉曼光谱呈现出新的硒—氢和氢—氢振动模式, 且其震动模式随压力变化. 高压同步辐射X射线衍射分析表明, 这种新的氢化物为理论预测中具有特殊空间群的硒的新型氢化物. 该氢化物在低温下可以稳定到至少40GPa, 并在23GPa出现疑似的金属化现象. 而且, 这种硒的新型氢化物在高压下的行为与具有超导电性的硫氢体系相似, 但合成的压力远低于后者. 结合理论预测, 硒氢体系很有可能会在较低压力下实现超导转变. 硒的新型氢化物的合成对于研究硒氢体系的超导电性具有重要意义.
