合肥研究院等成功合成硒的新型氫化物

中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所極端環(huán)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(fā)表在《物理評論B》上[Phys. Rev. B 97, 064107 (2018)]。

近期凝聚態(tài)物理領域的重要事件是在203 K發(fā)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第一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(fā)生化學反應，成功合成硒的新型氫化物。研究發(fā)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(wěn)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。