中科院Alexander F. Goncharov團隊：發現合成硫氫體系高溫超導材料新路徑

【成果簡介】

近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所極端環境量子物質中心研究員Alexander F. Goncharov領導的研究團隊，在基于硫氫的高溫超導材料合成方面取得新突破。研究結果以題為“Stable high-pressure phases in the H-S system determined by chemically reacting hydrogen and sulfur”發表在了Physical Review B上。

【圖文導讀】

圖1 直接合成法的XRD圖及不同技術制備的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0.3344

（b）通過不同技術制備的富含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XRD圖譜及函數圖像

（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R3_m H₃S的XRD圖譜

（b）本實驗實驗中測量的H₃S的各種結構改變的密度作為壓力的函數

【研究內容】

硫氫體系200K超導電性的發現是過去一年凝聚態物理領域的重要事件，目前理論上普遍預測的高溫超導相H₃S的Im3m結構的H₃S相是最穩定的，其高溫超導性質正是來源于這個相，而不是H₂S—H₂，首次證實了理論上關于高溫超導相預測的正確性，他們的結果提供了大量H₃S高溫超導相的結構、特征振動光譜等光學性質，結束了理論和實驗之間關于高溫超導相的爭論。

該研究是Alexander F. Goncharov以固體所為第一作者單位發表的第二篇關于硫氫體系的文章，這些結果對于理解超導相和組份、控制超導性的高溫高壓合成、研究超導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雜志上發表過研究論文，報道了合肥物質科學研究基地在極端高壓高溫環境方面取得的成果。這些成果得益于固體所極端環境量子物質中心系統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基金“極端條件下新奇化學態的探索”面上項目的資助。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201705/t20170509_4599985.shtml

文獻鏈接：Stable high-pressure phases in the H-S system determined by chemically reacting hydrogen and sulfur

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