【成果简介】

  近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心研究员Alexander F. Goncharov领导的研究团队，在基于硫氢的高温超导材料合成方面取得新突破。研究结果以题为“Stable high-pressure phases in the H-S system determined by chemically reacting hydrogen and sulfur”发表在了Physical Review B上。

  【图文导读】

  图1 直接合成法的XRD图及不同技术制备的H3S衍射图的比较

  （a）从H2和S直接合成的Im3mH3S的XRD图案，x射线波长为

  （b）通过不同技术制备的富含H3S材料的衍射图的比较：直接合成（两种不同的实验以红色和蓝色显示）和从H2S前体获得

  图2 实验中相关XRD图谱及函数图像

  （a）与加热后合成的Cccm H3S的图案相比， 在70GPa下，使用激光在两个样品位置加热的R3m H3S的XRD图谱

  （b）本实验实验中测量的H3S的各种结构改变的密度作为压力的函数

  【研究内容】

  硫氢体系200K超导电性的发现是过去一年凝聚态物理领域的重要事件，目前理论上普遍预测的高温超导相H3S的Im3m结构的H3S相是最稳定的，其高温超导性质正是来源于这个相，而不是H2S—H2，首次证实了理论上关于高温超导相预测的正确性，他们的结果提供了大量H3S高温超导相的结构、特征振动光谱等光学性质，结束了理论和实验之间关于高温超导相的争论。

  该研究是Alexander F. Goncharov以固体所为第一作者单位发表的第二篇关于硫氢体系的文章，这些结果对于理解超导相和组份、控制超导性的高温高压合成、研究超导机制都具有十分重要的意义。加入固体所量子中心后，Alexander F. Goncharov曾在Nature、Science杂志上发表过研究论文，报道了合肥物质科学研究基地在极端高压高温环境方面取得的成果。这些成果得益于固体所极端环境量子物质中心系统高压研究平台的建立，特别是高压氢冲载的成功实施。

  上述研究得到了国家自然科学基金“极端条件下新奇化学态的探索”面上项目的资助。

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