Hidridi i Hafniumit në Presion të Lartë

(Hafniumi Hidrid në Presion të Lartë)

Hidridi i hafniumit është një kristal kub ose tetragonal refraktar, me në qendër fytyrën, i cili formohet nga reagimi i hafniumit me gazin hidrogjen. Zakonisht prodhohet si një ndërmjetës në procesin e bërjes së pluhurit të hafniumit nga metali masiv i hafniumit.

Struktura e shumicës së hidrideve të metaleve në tranzicion është CaF2 (grupi hapësinor Fm-3m) ku atomet e metaleve formojnë një rrjetë kubike të përqendruar në fytyrë, ndërsa atomet e hidrogjenit zënë qendrat e katërkëndëshit. Dihidridet e grupit IVB TiH2, ZrH2 dhe HfH2 shfaqin një strukturë qelizore tetragonale (fct) shumë më themelore të fokusuar në fytyrë të grupit hapësinor I4/mmm dhe shfaqin veti superpërcjellëse6,7,8.

Fazat e qëndrueshme të HfH2 nën presion

Një hetim gjithëpërfshirës i transformimeve fazore të shkaktuara nga presioni dhe vetive të një superpërcjellësi unik me Tc të lartë, HfH2, nën presion të lartë është kryer duke përdorur kërkime strukturore, llogaritje të parimit të parë dhe spektroskopi fotoelektroni me rreze X. Rezultatet tregojnë se një HfH9 stokiometrike metastabile formohet nga stabilizimi i një strukture unike, të ngjashme me tubin H12 në një kornizë HfH3 nën 200 GPa.

Hidridet e pasura me hidrogjen janë materiale të rëndësishme në kërkim të vetive ekzotike të tilla si superpërçueshmëria me Tc të lartë3,4 dhe ekzistenca e kimikateve të ndryshme të hidrogjenit në presion të lartë është çelësi i këtyre përpjekjeve5,6. Ky studim ofron një pasqyrë të re në kiminë e hidrideve të pasura me hidrogjen, gjë që do të çojë në kuptimin më të mirë të vetive të tyre strukturore dhe elektronike nën presion të lartë.

Natyra e lidhjes së HfH2 studiohet nga funksioni i lokalizimit të elektroneve (ELF), densiteti i ngarkesës së ndryshimit dhe analizat e ngarkesës Bader, të cilat zbulojnë se lidhja jonike është formuar midis atomeve Hf dhe H dhe se HfH2 klasifikohet si një kristal jonik me ngarkesat që transferohen nga atomet Hf deri në H. Këto gjetje plotësohen nga studimet strukturore të I4/mmmm, Cmma dhe P21/m në 100, 200 dhe 250 GPa, të cilat tregojnë se HfH2 mund të karakterizohet si një fazë kristalore e qëndrueshme në këto kushte.

(Hafniumi Hidrid në Presion të Lartë)