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中科院科研團隊對“金屬氫”的研究發現提出質疑

2017-08-30 11:14:44  来源:新華社 【返回列表】

新華社合肥8月30日電(記者楊丁淼)記者從中科院合肥物質科學研究院了解到,該院固體物理研究所兩科研團隊針對今年初哈佛大學稱高壓下發現金屬氫的科研成果發表了不同看法,即在相同的實驗條件下,並未獲得氫金屬化的證據。相關科研成果發表在最新一期的國際知名學術期刊《科學》上。
今年初,美國哈佛大學研究人員在《科學》上發文,聲稱在高壓下發現了金屬氫,轟動科學界。而在此之前,世界上還從未出現金屬氫的樣品。
來自固體所極端環境量子物質中心的兩位“外專千人計劃”專家尤金·格列戈良茨和亞歷山大·岡察洛夫領導的團隊各自用充足的實驗事實和比較研究認為,哈佛大學研究人員文章中的壓力標定、金屬化證據和所揭示的金屬氫特徵等均經不起推敲,難以自圓其說;固體所科研人員利用同樣的實驗條件和壓力標定方法所校準的實際壓力只是達哈佛大學科研人員聲稱壓力的一半,並且在此壓力下,前人所得出的實驗結果都沒有發現氫金屬相的存在。
據介紹,關於超高壓的實現和測量一直是超高壓實驗中並存的兩個關鍵問題,尤金·格列戈良茨研究員帶領的團隊在過去5年間進行了上百次超高壓實驗,在與哈佛大學相同尺寸臺面的金剛石壓力裝置下,有30次做到了300萬倍標準,而這已經是最高值,不可能達到哈佛研究團隊所說的近500萬倍標準大氣壓力。
對哈佛發表成果中氫的“金屬化”的重要證據之一——展示樣品具有強烈反射的金屬光澤,尤金·格列戈良茨與合作者通過對比研究發現,哈佛大學的工作可能在較低壓力下就已失去氫樣品,因為隨著壓力的增加,樣品腔會不斷縮小,氫樣品會不斷擴散至金剛石和封載樣品的金屬墊片中。這導致哈佛團隊未能提供氫存在的譜學證據,也使展現出來的樣品金屬光澤跟周圍的墊片光澤沒有區別。
亞歷山大·岡察洛夫與合作者重新檢驗比較哈佛團隊聲稱的金屬化的反射率數據後表示,該光學特徵結果並不是來自於氫樣品本身,“由於哈佛大學研究者未能提供氫從氣態連續演化到原子金屬態的詳細過程和路徑,因而他們的觀察結果與氫性質的轉化沒有必然聯繫”。
80年前,固態分子氫被預言在高壓下分解成類似於鹼金屬的單原子金屬。亞歷山大·岡察洛夫指出,“我們對氫在高壓下金屬化深信不疑,但並不意味著所有聲稱在更高極限壓力下實現氫金屬化的報道都值得信賴”。
實際上,在過去近二十年的時間裏,包括美國華盛頓卡內基研究院地球物理實驗室、哈佛大學和德國馬克斯普朗克化學所等單位聲稱合成“金屬氫”的報道已有6次之多。然而,尤金·格列戈良茨認為,“氫的金屬化問題從來就沒有真正解決,仍需要等待將來完成”。(完)

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