中国教育在线
中国教育在线
全球首次!毛河光院士团队在Nature上发表论文:获得分子氢第四相晶体学信息
2019-09-27
爱科学爱自然
作者:

  据预测,氢分子具有奇异的物理特性和两组分(电子和质子)超导超流体冷凝物的拓扑结构。因此,了解这种转变仍然是凝聚态物理学中的重要目标。但是,由于在极端条件下进行X射线和中子衍射测量涉及相当大的技术挑战,因此对于大多数高压相,缺乏提供有关压缩状态下氢金属化的关键信息。

  最近,北京高压科学研究中心毛河光团队在Nature在线发表题为”Ultrahigh-pressure isostructural electronic transitions in hydrogen“的研究论文,固态氢在高达254GPa的压力下进行了单晶X射线衍射研究,揭示了从I相到III相和IV相的转变的晶体学性质。总之,通过克服一系列障碍,室温下H2的SXRD研究压力范围翻了一番,达到254 GPa,涵盖了I,III和IV相。 SXRD数据表明,H2中的这些高压转变不是由hcp结构的主要晶体学变化引起的,并且除了c / a比严重变形(各向异性增加)以外,其余均保持同构。随着下一代同步加速器纳米探针的问世,该工作为在更高压力-温度范围内使用直接SXRD研究探索氢的相图提供了机会。

  最后,英国剑桥大学Bartomeu Monserrat等人在Nature在线发表题为"X-rays glimpse solid hydrogen’s structure"的点评文章,系统盘点了该研究成果,指出在未来几年中,实验可能会集中在更高的压力上。 但是,对于X射线技术研究元素变成原子和金属的压力将是一个挑战。 研究宇宙中最轻和最丰富的元素的激动人心的时代即将来临。

  在过去的40年中,已报告了分子氢的七个高压固相-即,相I,II,II'(氘),III,IV,IV'和V—所有这些都是基于光学变化,例如拉曼光谱及红外光谱中的峰展宽,峰分裂和强度变化。第三和第四阶段显示出最大的光谱变化,是实验研究和理论解释的重点。

  在室温下,I相在5 GPa至190 GPa范围内是稳定的,自由旋转的氢分子形成hcp晶体结构,这是通过单晶X射线衍射(SXRD)确定的。II相是低温(<130 K)相,其拉曼和红外光子发生微小变化,显示出hcp晶格上氢分子的量子取向顺序。III相出现在150 GPa以上(低温),在拉曼光谱,红外振动子和旋转子中主要发生移动,分裂和强化,这被解释为经典取向氢分子的有序化,晶体结构保持接近hcp。

  与阶段I,II和III的单一振动模式相比,在室温同时压强高于220 GPa的条件下发现的阶段IV表现出两种不同的振动模式,其压力相关性变宽,并且第一振动子出现陡峭的频率下降。从理论上讲,对于相IV,提出了具有新颖的交替分子层和类石墨烯层的基本结构变化。在室温下同时在较高的压力下,据报告相IV'(270 GPa)和相V(325 GPa)相较于相IV在拉曼光谱中有相对细微的改变,它们的结构略有改变。自发现氢以来,关键阶段IV的直接晶体学信息一直是氢研究的重点,但尚未发表成功的结果。

  金刚石砧盒(DAC)与同步加速器X射线衍射(XRD)结合使用是确定100 GPa以上氢的晶体结构的唯一可行方法。在高达200 GPa的压力下对氢气应用XRD提出了许多艰巨的挑战。 X射线散射能力与原子序数的平方成正比。原子数为1时,氢具有最低的散射能力,由于其极高的可压缩性,XRD峰移动到较小的d间距以及极强的德拜-华勒效应(Debye-Waller effect),氢在高压下会进一步减小。许多研究超高压氢的实验小组一直在努力将氢XRD推至更高的压力,但障碍是巨大的。在过去十年中进行的数百次实验以破碎的钻石结束,而没有可发布的结构信息。

  对于该研究,固态氢在高达254GPa的压力下进行了单晶X射线衍射研究,揭示了从I相到III相和IV相的转变的晶体学性质。在压缩下,氢分子保留在六方密堆积(hcp)晶格结构中,伴随各向异性的单调增加。此外,进入阶段IV时,晶胞体积的压力依赖性减小表现出斜率变化,表明是二阶等构相转变。结果表明,外来两组分原子氢的前体可能由高度扭曲的hcp布里渊区和分子对称性断裂引起的电子跃迁组成。

  总之,通过克服一系列障碍,室温下H2的SXRD研究压力范围翻了一番,达到254 GPa,涵盖了I,III和IV期。SXRD数据表明,H2中的这些高压转变不是由hcp结构的主要晶体学变化引起的,并且除了c / a比严重变形(各向异性增加)以外,其余均保持同构。随着下一代同步加速器纳米探针的问世,该工作为在更高压力-温度范围内使用直接SXRD研究探索氢的相图提供了机会。

免责声明:

① 凡本站注明“稿件来源:中国教育在线”的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本站协议授权的媒体、网站,在下载使用时必须注明“稿件来源:中国教育在线”,违者本站将依法追究责任。

本文来源:http://www.ib318.com/junshi_xilu_com/

菲律宾申博网址登入,  实际上黑莓硬件业务衰落的原因并不是什么未解之谜,我们都知道的诞生改变了一切,而黑莓在智能手机市场中的不乏实在是太慢了,在这几年间基本没有任何能让消费者欣喜的产品出现,以至于有不少人都忘记了黑莓拥有硬件业务。如果诺基亚能再次为业界带来创新,以及推出多类型的Android手机,诺基亚的回归应该不会太过于艰难。全文如下:26岁的最后一天,感慨万分。  真电竞还是伪电竞看这几个参数就知道  电子竞技的发展不仅仅是电竞游戏和电竞比赛的火爆,更是为众多的周边硬件厂商打开了一扇新的大门,不用再拼了命的打价格战,纷纷进入电竞这个细分市场,电竞显示器也正是在这样的大环境下推出的定制化显示器。

  采访中,有市民认为,看病贵的主要原因在于医院过度地追求商业利益。(责任编辑:邵婷)天极新媒体最酷科技资讯扫码赢大奖评论艺术再现历史可以想象,但不能想入非非。  胡钢解释到,国家质监局投诉缺陷产品召回管理中心有一个综合统计的职能,苹果爆炸的案例现在只是几起,如果发生更多事故,国家质监局就可以向企业发出召回要求,这种方法可以系统性、根本性地解决问题。

国内经济运行中的积极变化和亮点增多,“三去一降一补”取得积极成效,工业、投资、消费稳中有升,服务业加快发展;11月官方制造业PMI进一步升至51.7,财新PMI虽有小幅下行但仍保持在扩张区间;历史上四季度往往也是我国出口旺季,贸易顺差有望继续保持高位;随着债券市场对外开放和人民币加入SDR,境外投资者增持人民币债券对资本流入的积极作用也将逐步显现。  因此,诺基亚的拥趸切记不要代入感太强,以免期待落空。而曙光公司提供的雾霾预报可以支持污染排放清单的定期更新和模式参数的动态调节,方便环保用户根据本地大气污染特点进行进一步调整和优化。目前火车票预售期已经暂时缩短至30天,12月29日可购除夕当天(2017年1月27日)火车票,而春运学生票已于12月1日起开始预订。

② 本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,本站转载出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内速来电或来函联系。

高校动态
数读高校
高校智者汇
相关新闻
旧版申博开户直营网 申博娱乐手机登入 申博娱乐场直营网 www.123tyc.com 菲律宾申博游戏登入 77msc申博登入
申博娱乐城直营网 申博手机版下载客户端直营网 www.77msc.com 申博代理官网登入 申博线路检测登入 www.sun777.com
申博代理登录 www.99sb.com 申博138直营网 申博怎么申请提款 菲律宾太阳网上娱乐登入 菲律宾太阳网城上娱乐