《超高壓下新型硫族氫化物的金屬化與奇異超導電性研究》是依託吉林大學，由崔田擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超高壓下新型硫族氫化物的金屬化與奇異超導電性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：崔田
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
富氫化合物的壓致金屬化和超導電性是實現金屬氫和高溫超導體的有效途徑，已經成為物理學、材料科學等多學科的熱點領域之一。最近實驗和理論上均發現了硫氫化物在高壓下的超導臨界溫度達到190 K，打破了此前銅基超導體164 K的溫度紀錄，進一步激發了人們對硫族氫化物高壓行為的研究熱潮。目前，硫族氫化物的高壓研究存在著亟待解決的關鍵科學問題：(1)高壓下新型硫族氫化物的合成及穩定晶體結構；(2)超高壓下新型硫族氫化物的金屬化條件及超導電性。本項目選取硫族氫化物為研究對象，採用原位高壓實驗測量結合第一性原理計算，探索新型硫族氫化物在高壓下的合成條件及穩定晶體結構，確定壓致金屬化條件及奇異的超導電性。通過本項目的實施，可以揭示超高壓下新型硫族氫化物中氫以及非氫元素和化學計量比等因素與微觀結構、超導電性之間的內在聯繫，為金屬氫、高溫超導材料等相關研究提供新的途徑和重要的實驗數據。
結題摘要
富氫化合物的壓致金屬化和超導電性是實現金屬氫和高溫超導體的有效途徑，已經成為物理學、材料科學等多學科的熱點領域之一。在本項目的資助下，我們採用自主搭建的金剛石對頂砧原位高壓雷射加熱技術、磁化率測量技術，結合原位高壓拉曼、同步輻射X 射線衍射等實驗測量系統，並在新型富氫化合物的製備及超導電性研究方面取得了突破性進展：突破了金剛石對頂砧壓腔內磁測量的技術瓶頸，成功探測到硫氫樣品的超導邁斯納效應，為高壓下H3S的優異超導特性提供了強有力的實驗證據，文章發表在National Science Review, 2019, 6, 713–718。國際頂尖高壓物理學家、歐洲科學院院士Artem R. Oganov教授以“Measuring the Meissner effect at megabar pressures”為題專門進行了亮點評述，並受到國內外同行關注，被科技部官網、科學網等作為亮點報導。實驗上還擴展了硫化氫和磷化氫的相圖，獲得非常規配比的鈣氫化合物等新型氫化物。理論上首次提出了新型的Ti-H化合物、Ru-H化合物和At-H化合物等。本項目的執行為新型硫族氫化物乃至富氫化合物的研究起到了重要的推動作用，也為金屬氫和氫基高溫超導體的研究提供了新的途徑和重要的實驗數據。
