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酷游平台地址ku111刘寒雨教授研究成果发表在《物理评论快报》

时间:2021-03-23    点击:

  压强是独立于温度和化学组分的物理学参量,可以有效改变物质内部原子或分子间的相互作用,产生压强诱导的新现象和新效应,为发展新概念和新理论提供了新的源泉。

  固体金属氢在高压下曾被理论预言具有超导、超流等新奇的物理行为。尽管人们一直尝试合成金属氢,但由于其合成压强接近静高压的极限,人们尚未获得金属氢合成的确切证据。研究表明富氢化合物是实现金属氢的一条重要途径,如马琰铭教授课题组理论预言的碱土金属富氢笼型化合物(CaH6等)和稀土金属富氢笼型化合物(LaH10、YH6、YH9等)由金属原子氢和金属离子构成,特别是LaH10和YH9等被后续实验验证,LaH10的超导温度最高达260K,创造超导温度的新纪录。因此,富氢笼型化合物是研究氢物理行为的理想候选体系。

(e)Li2MgH16晶体结构,白球、绿球和黄球分别代表H、Li和Mg;在30K,250GPa(f)和300GPa(g)氢轨迹图,不同彩色代表不同氢的轨迹。

  近日,吉林大学计算方法与软件国际中心刘寒雨教授与哈尔滨师范大学王晖教授等合作,选取前期理论预测超导温度高达473K的笼型氢化物高压相Li2MgH16为例,利用量子路径积分分子动力学方法研究氢笼型化合物在高压下的质子动力学行为,研究结果表明,在250万大气压强和温度高于30K,氢呈现出类液体传播的动力学行为,这一研究表明Li2MgH16在高压下可能呈现超导和氢类液体传播共存的奇异物理行为,为理解金属原子氢的奇异量子性质提供了崭新思路。

  王晖教授是该工作的第一作者和通讯作者,加拿大萨省大学姚延荪教授是共同第一作者,刘寒雨教授是共同通讯作者,洛阳师范大学彭枫教授和美国伊利诺伊大学Russell Hemley教授是合作者。该工作得到了国家自然科学基金、加拿大科学工程研究基金、中国博士后基金、吉林大学科技创新团队计划、吉林大学高性能计算中心与北京超算云的支持。相关研究成果以“Quantum and Classical Proton Diffusion in Superconducting Clathrate Hydrides”为题,于2021年3月19日在线发表在Phys. Rev. Lett.期刊。

  文章链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.117002

 

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