違背常見化合價,高壓下“不可能存在的新化合物”誕生

近幾年來的理論研究和實驗表明，高壓下元素可以形成經典化學中不可能存在的新化合物。記者30日從北京高壓科學研究中心獲悉，該中心研究員李闊與香港大學教授陳粵合作，首次合成了一種違背常見化合價的新型化合物Sn3Se4。該化合物具有金屬性，在低溫下會轉變為超導體，並可能具有更好的物理性能。相關研究結果發表在28日出版的世界物理學頂級學術期刊《物理評論快報》上。

壓力作為一個和溫度同等重要的維度，通過改變原子間距、電荷分布而改變物質的結構，形成具有新性質的高壓相。例如，科學家預言，在高壓下氫將呈現出金屬態特征——導電性。近幾年科學家發現，高壓還可以改變元素的化合價，一些在常壓條件下不可能存在的化合物，在高壓下可以被合成並穩定存在，不斷顛覆我們對原有化學知識的認知。

李闊研究員告訴科技日報記者，Sn-Se體系化合物在光電、熱電、存儲轉換方面具有良好的性質。通常人們隻能觀測到SnSe、SnSe2兩種化合物，那麼，在Sn-Se二元體系中是否存在其他配比的新型化合物？

李闊和團隊的王麗娟博士等借助金剛石壓砧激光加溫技術，在大約16萬大氣壓，925攝氏度的條件下，用X射線衍射數據証實了新化合物Sn3Se4的合成。“這就好比水是氫二氧一，雙氧水是氫二氧二，多了一個氧就能消毒。那麼有沒有氫二氧三、氫二氧四呢？在Sn-Se體系裡面我們就用了16萬大氣壓的‘洪荒之力’拿到了Sn3Se4。這實際上告訴我們，四六主族元素可以形成更多‘鬼都不知道’的新型化合物。”李闊說。 （記者 姜靖）