高压下铍—氢和氯—氢化合物的结构与物性

发布时间：2020-06-28 06:57

【摘要】：富含氢化合物的高压研究是高压物理和化学领域的焦点研究课题。此类高含氢化合物不仅具有良好的储氢特性，还可能在高压下转变成金属，具有成为高温超导体的潜质。此外，由于高含氢的化学配比，一些有悖于传统氢化物的复杂化学成键也可能出现。基于上述思考，本文运用CALYPSO晶体结构预测方法和软件，结合基于密度泛函理论的第一性原理计算，对铍-氢和氯-氢化合物进行了高压下的结构、零温相图、超导特性、成键特性等方面的深入研究，取得了以下创新性结果： 1、高压下对铍-氢化合物的结构模拟发现，在BeH2中出现了三个高压新结构：P-3m1(相II)，R-3m (相III)以及Cmcm (相IV)，修正了前人提出的高压相图；发现BeH2在高压下由层状的堆叠结构的P-3m1和R-3m相变为具有三维网格结构的Cmcm相，并发生了金属化，进一步的电子-声子相互作用计算发现，金属化的Cmcm-BeH2超导转变温度可以达到45K，超导电性主要来自于氢的贡献。 2、在常压条件下，氯-氢化合物中只存在一种稳定的化学配比HCl。本论文理论发现高压下H2和HCl可以发生化学反应，形成两个稳定的氯-氢化合物非常规化学配比H2Cl和H5Cl。而H5Cl中的氢竟然形成了三中心两电子的奇异三角成键方式（H3+单元），这是首次发现的稳定存在于晶体中的H3+单元。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O521
【图文】：

构都是人们对其进行探索和认知的基础。理化学性质。即使是某些具有相同化学配观结构的不同，仍会呈现出迥色各异的状的堆叠结构，层与层之间依靠分子间，具有良好的导电性；而在金刚石中，每子形成碳-碳键很强的共价键，因此金刚不具备导电性；此外还有足球型富勒烯、构的碳单质，它们都呈现出丰富多样的物性质, 电学性质, 热学性质,磁性性质等物质结构的研究可以说是一切科学研究

具有优异性能的新材料，因此高压技术是探寻新型功能和能源材料的一个重要手段。以适宜人类生存的地球表面为基准，规定其为 1 个大气压（1 atm），宇宙中的绝大部分凝聚态物质都处在高压状态下，例如，在地球内部, 地幔的压力最高可以达到 140 GPa, 而地核的压力则高达 360 GPa.[1],；在许多巨行星内部，压力甚至可以达到数十 TPa 的量级[2]。在这里，1 atm = 101, 325 Pa1 GPa = 109Pa1 TPa = 1012Pa

【共引文献】

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本文编号：2732712