金属氢在不断增加的压力下暴露出来

高压粉碎了氢研究人员将其描述为向珍贵的金属形式的“可能转变”．¹为了实现这一目标，科学家们将实验中使用的金刚石砧细胞施加的压力从400GPa左右提高到600GPa——600万倍大气压。

来自法国原子能委员会(CEA)的保罗·劳拜尔和弗洛伦特·奥切利与来自巴黎郊外太阳同步加速器的保罗·杜马斯合作，在那里他们进行了高亮度红外光谱研究。当他们以惊人的压力将氢气压在两颗钻石的尖端之间时，他们看到了材料吸收红外光的急剧变化，这与材料向导电金属的转变一致。

Loubeyre说:“这是第一次在这个压力范围内对氢的性质进行强有力的观察。manbetx手机客户端3.0．然而，科学家们并没有直接测量样品的导电性，这就是为什么他们不能绝对声称已经产生了金属形式。然而，“完全吸收红外线是金属氢存在的必要条件”，Loubeyre补充道。

Loubeyre指出，自20世纪30年代以来，科学家们一直在寻找金属氢，当时量子力学在固体中的第一个理论应用出现了金属氢。这在一定程度上是由于它可能是一种高温超导体。80年前，预测认为金属氢可能在25GPa以上开始形成，但实际上所需的压力要高得多。2002年，Loubeyre和同事们用可见光光谱研究了压力高达320GPa的氢，表明金属氢应该在460GPa左右观测到

美国研究人员宣布他们在2017年分离出金属氢在有争议的情况下，声称已经达到了495GPa的压力。当时，其他组织出于几个原因表示怀疑，其中包括压力可能被夸大了。Loubeyre说:“现在有一个共识，那就是标准的钻石铁砧电池不能超过400GPa。”和原始样本已经消失了．

德国的研究人员最近也发现氢在350GPa左右从绝缘体转变为半金属部分导体．²在该团队的特殊电池中，它继续导电超过400GPa，而没有完全变成金属。和Loubeyre的团队一样，除了测量电导率，他们还在更高的压力下利用光谱学。他们发现拉曼信号在480GPa时消失，这表明可能会向金属相转变。

联合

2018年，CEA团队开发了一种环形金刚石砧单元，压力可达600GPa。Loubeyre解释说，通过在钻石尖端上制造甜甜圈形状的凹槽，在更高的压力下，它们会变形，但不会破裂。然而，夹在尖端之间的样品直径只有5μm，因此非常难以分析。因此，要获得足够的红外光谱信噪比，需要非常高亮度的红外光在Soleil可用。

光谱学很有用，因为它能告诉研究人员氢的电子结构。在固体中，在价带中充满电子的能级和在导带中没有电子的能级被带隙分开。绝缘或半金属固体吸收与这个间隙相同能量的光。在金属方面，这一差距完全缩小。因此，在Loubeyre团队的新结果中，可能的金属氢样品吸收了所有到达它的大约425GPa的红外光。出于类似的原因，氢在310GPa以上由透明变成黑色。

罗素Hemley伊利诺伊大学芝加哥分校的教授称这项工作是“认真完成的”，但在其他方面都很谨慎。他说:“他们在一个估计压力下发现了一个突变，这个压力恰好与理论预测相吻合。”然而，他警告说，没有足够的证据表明这肯定是预期的过渡。赫姆利还指出，这项研究和其他研究之间的压力测量存在差异，以及压力导致钻石尖端光学特性变化的潜在问题。

更积极,Boeri出去吃意大利罗马萨皮恩扎大学的教授称这项研究“重要”且“令人兴奋”。Boeri对CEA团队在400GPa以下压力下对氢结构的分析与之前测量其导电性的研究之间的紧密匹配表示欢迎。因此，她认为已经产生金属氢的解释是合理的。她还强调了前沿理论研究显示与带隙测量结果非常一致新论文提交后独立发表。^3.