近幾年來的理論研究和實驗表明,高壓下元素可以形成經典化學中不可能存在的新化合物。記者30日從北京高壓科學研究中心獲悉,該中心研究員李闊與香港大學教授陳粵合作,首次合成了一種違背常見化合價的新型化合物Sn3Se4。該化合物具有金屬性,在低溫下會轉變為超導體,并可能具有更好的物理性能。相關研究結果發表在28日出版的世界物理學頂級學術期刊《物理評論快報》上。
壓力作為一個和溫度同等重要的維度,通過改變原子間距、電荷分布而改變物質的結構,形成具有新性質的高壓相。例如,科學家預言,在高壓下氫將呈現出金屬態特征——導電性。近幾年科學家發現,高壓還可以改變元素的化合價,一些在常壓條件下不可能存在的化合物,在高壓下可以被合成并穩定存在,不斷顛覆我們對原有化學知識的認知。
李闊研究員告訴科技日報記者,Sn-Se
體系化合物在光電、熱電、存儲轉換方面具有良好的性質。通常人們只能觀測到SnSe、SnSe2兩種化合物,那么,在Sn-Se二元體系中是否存在其他配比的新型化合物?
李闊和團隊的王麗娟博士等借助金剛石壓砧激光加溫技術,在大約16萬大氣壓,925攝氏度的條件下,用X射線衍射數據證實了新化合物Sn3Se4的合成。“這就好比水是氫二氧一,雙氧水是氫二氧二,多了一個氧就能消毒。那么有沒有氫二氧三、氫二氧四呢?在Sn-Se體系里面我們就用了16萬大氣壓的‘洪荒之力’拿到了Sn3Se4。這實際上告訴我們,四六主族元素可以形成更多‘鬼都不知道’的新型化合物。”李闊說。
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