中科院團隊發現新型氫水化合物,成果登上《物理學評論快報》

2021-01-07 環京津網

記者29日從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術以及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質。研究成果發表在國際著名期刊《物理學評論快報》上。

水合物C1＇在R-3c對稱性下的結構，其中主要結構模型（H2O環）以不同的投影顯示，顯示出兩種不同的無序模式，「環狀」無序（在由六個氧原子構成的類似扶手椅的虛擬平面）和「無環」（平面外）無序

固態水分子由於氫鍵的存在傾向於形成三維框架結構。在自然或人造的極端條件下，水分子很可能與其他氣體小分子發生締合，從而產生各種各樣的構型和結構。純水在低於400萬大氣壓以及77K—300K的溫度壓力區間，以存在至少3種非晶相及16種晶相而聞名，具有非常複雜的相圖。這種結構的多樣性也適用於不同的水合物。氣體分子可以通過範德華力與水的籠型結構的相互作用，形成穩定的氣體水合物，使得水本身也成為一種具有潛力的儲氣/氣體分離的材料，例如在深海沉積物等中存在大量的天然氣水合物。而氫水合物在行星的形成和演化中則起著至關重要的作用。

研究表明，在120萬大氣壓和298K溫度下，純氫與純水形成一種新型水合物，水合物中氧原子亞晶格的排布與純水的固體相中氧原子相同，而水合物中氫分子位於氧原子構成的六環形空腔中，整個水合物的空間對稱性滿足三角R3c或R-3c空間群（質子有序或無序），其分子式組成為（H2O）·6H2。

拉曼光譜和理論計算揭示了本研究揭示的新相C1'中的氫無序性質，其不同於眾所周知的有序相C1，這種新結構在壓力升高或溫度降低後會轉變為C1相。它也可以被看作是有序冰的無序結構，與其他所有已發現的有序冰結構均不同，是一種新型無序冰結構。

（原標題 我科學家發現新型氫水化合物）

相關焦點

  • ...重要蛋白結構、新型氫水化合物、大蜜蜂、「人造太陽」、血紅蛋白
    今日科技話題：火箭發動機、阿爾茲海默重要蛋白結構、新型氫水化合物、大蜜蜂、「人造太陽」、血紅蛋白 2020-12-31 11:47 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 中科院合肥物質科學研究院科學家發現新型氫水化合物
    科技日報合肥12月29日電 (記者吳長鋒)記者29日從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術以及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質。
  • 我科學家發現新型氫水化合物
    本文轉自【科技日報】；科技日報合肥12月29日電 （記者吳長鋒）記者29日從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術以及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質
  • 中國團隊首次實現異核原子的量子糾纏,成果被《物理評論快報》發表
    近日，中國科學院武漢物理與數學研究所宣布，由該所詹明生研究員領導的研究團隊利用裡德堡態原子的偶極-偶極相互作用，成功實現了一個銣-85 原子和一個銣-87 原子的量子糾纏和基於這兩個原子的量子受控非門。
  • 研究發現新型氫水化合物
    近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊，在高壓科學研究取得新進展，研究利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質。
  • 合肥研究院發現新型氫水化合物
    近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊，在高壓科學研究取得新進展，研究利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質。
  • 新型氫水化合物 被看作是有序冰的無序結構
    記者29日從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術以及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質。研究成果發表在國際著名期刊《物理學評論快報》上。固態水分子由於氫鍵的存在傾向於形成三維框架結構。
  • 1916年愛因斯坦在相對論中預言引力波，究竟哪本期刊發表成果
    引力波的發現發表在《物理評論快報》上愛因斯坦在1916年的廣義相對論中預言引力波，受到世界的廣泛關注。據說在科學家們投票表決將由哪個期刊來登載發現引力波的文章，五天之後，他們就首次觀測到了引力波。這是人類第一次發現引力波存在的直接證據。這一偉大發現最終以論文的形式發表在《物理評論快報》（PRL）雜誌和《天文期刊》雜誌上。
  • 發現引力波的期刊這麼有預見性嗎？
    引力波的發現發表在《物理評論快報》上愛因斯坦在1916年的廣義相對論中預言引力波，受到世界的廣泛關注。據說在科學家們投票表決將由哪個期刊來登載發現引力波的文章，五天之後，他們就首次觀測到了引力波。這是人類第一次發現引力波存在的直接證據。這一偉大發現最終以論文的形式發表在《物理評論快報》（PRL）雜誌和《天文期刊》雜誌上。
  • 《物理評論快報》發表中科大絕熱量子計算成果
    這一研究成果發表在11月28日出版的國際物理學期刊《物理評論快報》上，審稿人認為，這一研究是量子計算的重要進展。    絕熱量子計算是量子計算領域的新模式，傳統的量子計算模式基於離散的量子邏輯門來實現，而絕熱量子計算通過連續變化的哈密頓量來驅使系統演化到特定的狀態，從而得到問題的答案。
  • 頂級刊物《物理評論快報》發表北大俞大鵬和張家森團隊合作研究新...
    近日，北京大學物理學院俞大鵬教授和張家森教授團隊合作研究，團隊博士生朱新利等對圍欄形的表面等離激元納米共振腔中的模式開展了一系列研究。他們利用電子束激發納米腔中的表面等離激元，獲得了清晰的表面等離激元模式，結合理論模擬分析研究了表面等離激元的形成物理機理，發現其垂直於表面的分量決定了納米腔中表面等離激元模式的強度分布，證明電子束局域激發表面等離激元的垂直分量。
  • 《物理評論快報》在線發表大亞灣中微子實驗論文
    3月8日，大亞灣中微子實驗國際合作組發言人王貽芳在中科院高能物理研究所宣布發現新的中微子振蕩模式。該實驗達到了前所未有的精度，測得第三種中微子振蕩模式的振蕩幅度為9.2%，誤差為1.7%，無振蕩的可能性只有千萬分之一。
  • 安瀾評論-《中科院——龐大的科技學術帝國》
    因為新型冠狀肺炎-中國科學院武漢病毒所和上海藥物所在1月31日向媒體提供的《上海藥物所、武漢病毒所聯合發現中成藥雙黃連口服液可抑制新型冠狀病毒最後看看都有哪些成果轉化：2017-2019年的科技創新亮點成果。
  • 發現脈衝星新天體物理現象,清華項目成果登上《自然·天文》
    發現脈衝星新天體物理現象，清華項目成果登上《自然·天文》 清華大學 劉蔚如 2020-05-12 12:41 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 潘建偉團隊又出新成果!
    記者12月27日從中科大獲悉，中國科學技術大學潘建偉院士團隊與合作者首次在國際上實現基於遠距離自由空間信道的測量設備無關量子密鑰分發（MDI-QKD）。這項成果不僅實現了將MDI-QKD從光纖信道拓展到自由空間信道的突破，也開啟了在自由空間信道中實現基於遠距離量子幹涉的更複雜量子信息處理任務的可能。遠距離自由空間MDI-QKD實驗裝置圖這項成果由潘建偉院士團隊與清華大學王向斌、中科院上海微系統所尤立星等人合作完成。《物理評論快報》日前在線發表了該成果。
  • 南科大學者在《物理評論快報》發表合作研究成果
    近日，南方科技大學量子科學與工程研究院副研究員李俊、助理研究員辛濤，物理系副教授魯大為以及合作者香港中文大學（深圳）助理教授魏勃勃聯合，在基於核磁共振（NMR）量子計算平臺的四量子比特自旋系統上實現用非時序關聯函數探測平衡態量子相變和動力學量子相變，研究成果以「Experimental Observation of Equilibrium and Dynamical Quantum Phase
  • SCPMA | 方明虎團隊成果入選「第五屆中國科協優秀科技論文」
    文章題目為Large unsaturated positive and negative magnetoresistance in Weyl semimetal TaP (Weyl半金屬TaP2中未飽和的正、負巨大磁阻), 發表於2016年, 來自浙江大學方明虎教授團隊, 第一作者為杜建華博士。尋找新型三維拓撲材料、探索其奇異量子輸運行為, 已成為凝聚態物理和材料科學重要研究方向之一。
  • 在120萬大氣壓和298K溫度下,純氫與純水形成一種新型水合物
    在120萬大氣壓和298K溫度下，純氫與純水形成一種新型水合物 來源：科技日報時間：2020-12-31 09:53:22 記者29日從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院固體物理所計算物理與量子材料研究部極端環境量子物質中心團隊利用金剛石對頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術以及第一性原理，計算研究了一種新型氫水合物的形成過程以及結構性質。
  • 半月之內，中科院金屬所成果再登《科學》雜誌
    中國青年報客戶端北京11月14日電（中青報•中青網記者 邱晨輝）記者今天從中國科學院金屬研究所獲悉，該所瀋陽材料科學國家研究中心納米金屬科學家工作室李秀豔研究員、盧柯院士、周鑫特別研究助理與上海交通大學金朝暉教授合作，利用大量精細實驗並結合模擬計算發現，當晶粒尺寸降低到幾納米時，純金屬銅多晶體會形成一種新型亞穩結構——受限晶體結構。
  • 《物理評論快報》報導極端光學創新研究團隊
    北京大學物理學院、人工微結構和介觀物理國家實驗室「極端光學創新研究團隊」劉運全教授和龔旗煌院士等，實驗上測量了800nm和400nm圓偏振雷射與Xe原子相互作用的多光子電離過程，通過冷靶電子離子動量譜儀，實現光電子能譜和動量譜的高精度測量。實驗上，他們發現在400nm波長條件下，測量到可分辨多光子特徵的電子能譜和動量譜結構，如圖1(a)。