【成果簡介】

    近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所極端環(huán)境量子物質(zhì)中心研究員Alexander F. Goncharov領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊，在基于硫氫的高溫超導(dǎo)材料合成方面取得新突破。研究結(jié)果以題為“Stable high-pressure phases in the H-S system determined by chemically reacting hydrogen and sulfur”發(fā)表在了Physical Review B上。

    【圖文導(dǎo)讀】

    圖1 直接合成法的XRD圖及不同技術(shù)制備的H3S衍射圖的比較

    （a）從H2和S直接合成的Im3mH3S的XRD圖案，x射線波長為

    （b）通過不同技術(shù)制備的富含H3S材料的衍射圖的比較：直接合成（兩種不同的實驗以紅色和藍色顯示）和從H2S前體獲得

    圖2 實驗中相關(guān)XRD圖譜及函數(shù)圖像

    （a）與加熱后合成的Cccm H3S的圖案相比， 在70GPa下，使用激光在兩個樣品位置加熱的R3m H3S的XRD圖譜

    （b）本實驗實驗中測量的H3S的各種結(jié)構(gòu)改變的密度作為壓力的函數(shù)

    【研究內(nèi)容】

    硫氫體系200K超導(dǎo)電性的發(fā)現(xiàn)是過去一年凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的重要事件，目前理論上普遍預(yù)測的高溫超導(dǎo)相H3S的Im3m結(jié)構(gòu)的H3S相是最穩(wěn)定的，其高溫超導(dǎo)性質(zhì)正是來源于這個相，而不是H2S—H2，首次證實了理論上關(guān)于高溫超導(dǎo)相預(yù)測的正確性，他們的結(jié)果提供了大量H3S高溫超導(dǎo)相的結(jié)構(gòu)、特征振動光譜等光學(xué)性質(zhì)，結(jié)束了理論和實驗之間關(guān)于高溫超導(dǎo)相的爭論。

    該研究是Alexander F. Goncharov以固體所為第一作者單位發(fā)表的第二篇關(guān)于硫氫體系的文章，這些結(jié)果對于理解超導(dǎo)相和組份、控制超導(dǎo)性的高溫高壓合成、研究超導(dǎo)機制都具有十分重要的意義。加入固體所量子中心后，Alexander F. Goncharov曾在Nature、Science雜志上發(fā)表過研究論文，報道了合肥物質(zhì)科學(xué)研究基地在極端高壓高溫環(huán)境方面取得的成果。這些成果得益于固體所極端環(huán)境量子物質(zhì)中心系統(tǒng)高壓研究平臺的建立，特別是高壓氫沖載的成功實施。

    上述研究得到了國家自然科學(xué)基金“極端條件下新奇化學(xué)態(tài)的探索”面上項目的資助。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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