Données étendues Fig. 1 Images RRX brutes obtenues à l'aide d'un joint Re pur et d'un joint composite sur la même ligne de lumière. une , Image XRD obtenue à 45 GPa avec le joint Re. L'encart montre une image au microscope de l'échantillon après le chargement du gaz, le diamètre de la chambre étant de 17 µm. A 45 GPa, la chambre se rétrécit jusqu'à un diamètre d'environ 10 µm. b , Image XRD brute de l'échantillon obtenue à 162 GPa à l'aide d'un insert de joint composite (cBN et époxy) ; le diamètre de la chambre est de 7 µm. La configuration du dispositif de focalisation de la ligne de lumière (miroirs Kirkpatrick-Baez) était similaire dans les deux mesures, avec des trous d'épingle de nettoyage de 20 µm ( une ) et 60 µm ( b ) en diamètre. Il faut souligner que même si le faisceau de rayons X utilisé dans b a une queue plus grande (en raison du plus grand trou d'épingle de nettoyage), b a un fond nettement inférieur à celui une . L'insert MgO et époxy produit un niveau de bruit de fond similaire à celui de l'insert cBN et époxy. Masques rouges dans une et b couvrir les espaces entre les puces du capteur sur le détecteur Pilatus 1M. Crédit :Université d'Uppsala
Une équipe de recherche expérimentale internationale dirigée par le professeur Ho-Kwang Mao et le Dr Cheng Ji de HPSTAR, Chine et une équipe théorique dirigée par le professeur Rajeev Ahuja, Université d'Uppsala, ont utilisé la recherche expérimentale ainsi que la théorie pour comprendre les transitions de phase structurelles à haute pression dans l'hydrogène qui pourraient donner lieu à une métallisation et même à une supraconductivité. Les résultats ont été publiés cette semaine dans l'édition en ligne de La nature .
Hydrogène (H
Grâce à de nouveaux développements techniques adaptés à l'hydrogène ultra haute pression, nous avons finalement obtenu des données de diffraction des rayons X (XRD) des phases I d'hydrogène, III et IV jusqu'à 254 GPa. Étonnamment, ces phases ne présentent pas de symétries cristallines différentes, mais tous restent dans la structure hexagonale compacte (hcp) avec une réduction drastique du rapport axial c/a par rapport au réseau hcp idéal. Notre étude suggère qu'une distorsion massive de la zone hcp Brillouin conduit à une série de phases de transition topologique électronique (ETT) avant la fermeture de la bande d'hydrogène. C'est la première fois que cela est observé pour l'hydrogène.
Cela a incité l'équipe dirigée par le professeur Rajeev Ahuja à réaliser des expériences informatiques systématiques basées sur des méthodes de premier plan de pointe pour étudier l'ETT. Les résultats sont en excellent accord avec les observations expérimentales et ont même permis de prédire que la phase métallique de l'hydrogène passe par de nombreux ETT intermédiaires. Les simulations approfondies ont été réalisées à l'aide des ressources fournies par l'Infrastructure nationale suédoise pour l'informatique (SNIC) au NSC.
"ETT dans l'hydrogène représente une découverte extraordinairement importante, ", déclare le professeur Ahuja. "Nos résultats peuvent être considérés comme une avancée importante dans la recherche expérimentale et théorique de l'hydrogène métallique et même supraconducteur dans un régime de pression tractable."
