违背常见化合价,高压下“不可能存在的新化合物”诞生

科技日报 2017/3/31

近几年来的理论研究和实验表明,高压下元素可以形成经典化学中不可能存在的新化合物。记者30日从北京高压科学研究中心获悉,该中心研究员李阔与香港大学教授陈粤合作,首次合成了一种违背常见化合价的新型化合物Sn3Se4。该化合物具有金属性,在低温下会转变为超导体,并可能具有更好的物理性能。相关研究结果发表在28日出版的世界物理学顶级学术期刊《物理评论快报》上。

压力作为一个和温度同等重要的维度,通过改变原子间距、电荷分布而改变物质的结构,形成具有新性质的高压相。例如,科学家预言,在高压下氢将呈现出金属态特征——导电性。近几年科学家发现,高压还可以改变元素的化合价,一些在常压条件下不可能存在的化合物,在高压下可以被合成并稳定存在,不断颠覆我们对原有化学知识的认知。

李阔研究员告诉科技日报记者,Sn-Se体系化合物在光电、热电、存储转换方面具有良好的性质。通常人们只能观测到SnSe、SnSe2两种化合物,那么,在Sn-Se二元体系中是否存在其他配比的新型化合物?

李阔和团队的王丽娟博士等借助金刚石压砧激光加温技术,在大约16万大气压,925摄氏度的条件下,用X射线衍射数据证实了新化合物Sn3Se4的合成。“这就好比水是氢二氧一,双氧水是氢二氧二,多了一个氧就能消毒。那么有没有氢二氧三、氢二氧四呢?在Sn-Se体系里面我们就用了16万大气压的‘洪荒之力’拿到了Sn3Se4。这实际上告诉我们,四六主族元素可以形成更多‘鬼都不知道’的新型化合物。”李阔说。 (记者 姜靖)

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