• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Física
    Descobrindo a fosfina supercondutora:P2H4 e P4H6

    Os diagramas de fase de alta pressão do PH3 em temperatura ambiente e baixa temperatura. Crédito:© Science China Press

    Supercondutores de alta Tc tornaram-se um tema quente na física desde que o mercúrio supercondutor foi relatado pela primeira vez, há mais de um século. Previa-se que o hidrogênio denso se metalizaria e se tornaria um supercondutor em alta pressão e temperatura ambiente. Contudo, nenhum trabalho experimental amplamente aceito foi relatado ainda. Em 2004, Ashcroft previu que hidretos dominantes de hidrogênio poderiam se tornar um supercondutor de alto Tc em alta pressão, devido à pré-compressão química. Mais tarde, Drozdov et al. observou a transição supercondutiva de H2S em 203 K e 155 GPa, que quebrou o maior recorde de Tc. Muito recentemente, LaH6 foi relatado para mostrar comportamento supercondutor em ~ 260K. Motivado por esses esforços, extensas investigações sobre o sistema de hidretos foram relatadas.

    PH3, um hidreto rico em hidrogênio típico, atraiu um grande interesse de pesquisa por causa de sua transição supercondutora em alta pressão. Contudo, informações estruturais não foram fornecidas, e a origem da transição supercondutora permanece intrigante. Embora uma série de trabalhos teóricos sugiram estruturas possíveis, a fase PH3 sob compressão permaneceu desconhecida e nenhum estudo experimental relevante foi relatado.

    Em um artigo de pesquisa recente publicado em National Science Review , um colaborador de cientistas apresentou seus resultados nos estudos de evoluções estequiométricas de PH3 sob alta pressão. Eles descobriram que o PH3 é estável abaixo de 11,7 GPa e então começa a desidrogenar por meio de dois processos de dimerização em temperatura ambiente e pressões de até 25 GPa. Dois hidretos de fósforo resultantes, P2H4 e P4H6, foram verificados experimentalmente e podem ser recuperados à pressão ambiente. Sob compressão adicional acima de 35 GPa, o P4H6 se decompôs diretamente em fósforo elementar. A baixa temperatura pode dificultar muito a polimerização / decomposição sob alta pressão, e reter P4H6 até pelo menos 205 GPa. "Nossas descobertas sugeriram que o P4H6 pode ser responsável pela supercondutividade em altas pressões, "disse o Dr. Lin Wang, o autor correspondente do artigo.

    Para determinar a possível estrutura de P4H6 em alta pressão, pesquisas estruturais foram realizadas. Cálculos teóricos revelaram duas estruturas estáveis ​​com grupo espacial Cmcm (acima de 182 GPa) e C2 / m (acima de 182 GPa). Cálculos de dispersões de fônons das duas estruturas não fornecem frequências imaginárias. Portanto, isso verifica suas estabilidades dinâmicas. O Tc supercondutor da estrutura C2 / m a 200 GPa foi estimado em 67 K. "Todas essas descobertas confirmaram que P4H6 pode ser o supercondutor correspondente, o que é útil para esclarecer o mecanismo supercondutor ", acrescentou o Dr. Wang.

    © Ciência https://pt.scienceaq.com