近期，吉林大学崔田教授（现任职宁波大学）、黄晓丽教授课题组，与俄罗斯Skolkovo科学技术研究院Artem R. Oganov课题组合作，在高压下超氢化物的研究方面再一次取得突破性进展。研究成果发表在Journal of the American Chemical Society 杂志上。
室温超导体一直是科学家们追求的终极目标。富氢化合物在高压下具有丰富的晶体结构和电子结构，是物理学、材料科学及超导界共同关注的前沿领域。新型镧氢化物LaH10的发现刷新了超导新纪录，离室温超导的梦想更进一步。这一结果进一步激发了科研人员对新型富氢化合物的研究热潮。根据化学预压的基本思想，非氢元素选择原子量更重的、价电子更多的元素单质，将有助于高含氢化合物的形成。研究人员选取镧系中较重的钕单质与氢在高压下进行化合，通过激光加热金刚石对顶砧技术及原位高实验技术，结合理论计算方法，在90-140GPa压力范围内发现了三个新型的富氢化合物：I4/mmm-NdH4，C2/с-NdH7及P63/mmc-NdH9，其中原位高压电阻测量实验在4.5K-300K范围内未观察到P63/mmc-NdH9的超导转变。磁性计算结果显示：I4/mmm-NdH4, C2/с-NdH7和P63/mmc-NdH9分别具有与[112]，[144]和[231 ̅]共线的反铁磁性，这是首次在氢化物体系中发现具有强磁性的富氢化合物。与镧氢化物相比，由于钕元素核外电子中d 和f 电子数目的增加使得钕氢化物具有较强的磁性，从而抑制了钕氢化物基于电子-声子耦合的传统超导电性。
本工作的研究不仅获得了新型的富氢化合物，还深化了对富氢体系中磁性和超导电性关系的认识，进一步明确了磁性是影响富氢化合物传统超导电性的重要因素。
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High-Pressure Synthesis of Magnetic Neodymium Polyhydrides
Di Zhou, Dmitrii V. Semenok, Hui Xie, Xiaoli Huang*, Defang Duan, Alex Aperis, Peter M. Oppeneer, Michele Galasso, Alexey I. Kartsev, Alexander G. Kvashnin*, Artem R. Oganov*, Tian Cui*
J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 2803-2811, DOI: 10.1021/jacs.9b10439
课题组简介
崔田教授：博士生导师，长江学者特聘教授，国家“万人计划”领军人才，国务院政府特殊津贴获得者；长期从事高压极端条件下凝聚态物质的结构与性质研究，注重理论与实验研究相结合，在纯氢和富氢体系以及其它简单分子凝聚体系的高压结构与奇异特性、超硬多功能材料的理论设计与实验合成等方面，取得了多项成果；获得国家自然科学二等奖2项、省部级一等奖4项。联系方式：cuitian@jlu.edu.cn，课题组链接：http://tcui.jlu.edu.cn 。
https://www.x-mol.com/university/faculty/75706
黄晓丽教授：博士生导师，一直从事高压下富氢材料的晶体结构及超导电性实验研究工作。在Science Advances、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、National Science Review、Physical Review B等国际期刊上发表40余篇SCI学术论文。
联系方式：huangxiaoli@jlu.edu.cn
https://www.x-mol.com/university/faculty/75752
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