Гідрид гафнію при високому тиску

(гідрид гафнію при високому тиску)

гідрид гафнію - це тугоплавкий, гранецентрований кубічний або тетрагональний кристал, який утворюється в результаті реакції гафнію з газоподібним воднем. Зазвичай він виробляється як проміжний продукт у процесі виготовлення порошку гафнію з маси металевого гафнію.

Структура більшості гідридів перехідних металів CaF2 (просторова група Fm-3m), де атоми металу утворюють гранецентровану кубічну решітку, а атоми водню займають центри тетраедра. Дигідриди групи IVB TiH2, ZrH2 і HfH2 демонструють набагато більш базову гранецентровану тетрагональну (fct) коміркову структуру просторової групи I4/mmm і виявляють захоплюючі надпровідні властивості6,7,8.

Стійкі фази HfH2 під тиском

Комплексне дослідження індукованих тиском фазових перетворень і властивостей унікального високотемпературного надпровідника HfH2 під високим тиском було виконано за допомогою структурних пошуків, розрахунків з перших принципів і рентгенівської фотоелектронної спектроскопії. Результати показують, що метастабільний стехіометричний HfH9 утворюється шляхом стабілізації унікальної трубчастої структури H12 у каркасі HfH3 під тиском 200 ГПа.

Багаті воднем гідриди є важливими матеріалами для пошуку екзотичних властивостей, таких як високотемпературна надпровідність3,4, і існування різноманітних хімічних структур водню при високому тиску є ключовим для цих зусиль5,6. Це дослідження дає новий погляд на хімію насичених воднем гідридів, що призведе до кращого розуміння їхніх структурних та електронних властивостей під високим тиском.

Природу зв’язку HfH2 вивчають за допомогою функції локалізації електронів (ELF), різницевої щільності заряду та аналізу заряду Бейдера, які показують, що іонний зв’язок утворюється між атомами Hf і H і що HfH2 класифікується як іонний кристал із зарядами, що переносяться від Hf до атомів Н. Ці висновки доповнюються структурними дослідженнями I4/mmm, Cmma і P21/m при 100, 200 і 250 ГПа, які показують, що HfH2 можна охарактеризувати як стабільну кристалічну фазу за цих умов.

(гідрид гафнію при високому тиску)