專家評哈佛發現“金屬氫”成果：結果不值得信賴

　　 記者從中科院合肥物質科學研究院了解到，近日《科學》雜志分別刊登了該院固體物理所外專千人尤金?格列戈良茨（Eugene Gregoryanz）團隊與亞歷山大?岡察洛夫（Alexander Goncharov）團隊的兩篇述評文章。文章均針對今年年初哈佛科研人員在該雜志發文稱高壓下發現金屬氫的成果發表了不同看法，表示在與哈佛科研人員相同的實驗條件下，并未獲得氫金屬化的證據。

　　兩團隊通過實驗與比較研究認為，哈佛科研人員所發文章中的壓力標定、金屬化證據和所揭示的金屬氫特征等均經不起推敲。固體所科研人員利用同樣的實驗條件和壓力標定方法所校準的實際壓力，只能達到哈佛大學科研人員聲稱壓力的一半，在該壓力下前人的實驗結果都沒有發現氫金屬相的存在。固體所科研人員表示，哈佛大學得到的金屬性證據可能來自承載樣品的金屬墊片。

　　據介紹，關于超高壓的實現和測量一直是超高壓實驗中并存的兩個關鍵問題，尤金?格列戈良茨研究員帶領的團隊在過去5年間進行了上百次超高壓實驗，其中30次做到了300萬倍標準大氣壓力（300 GPa）以上。這些經驗表明，使用與哈佛大學相同尺寸臺面的金剛石壓力裝置最多能達到約300萬倍標準大氣壓力，而不可能達到該研究所表明的近500萬倍標準大氣壓力。

　　對哈佛發表成果中氫的“金屬化”的重要證據之一——展示樣品具有強烈反射的金屬光澤，尤金?格列戈良茨與合作者通過對比研究發現，哈佛大學的工作可能在較低壓力下就已失去氫樣品，因為隨著壓力的增加，樣品腔會不斷縮小，氫樣品會不斷擴散至金剛石和封載樣品的金屬墊片中。這導致哈佛團隊未能提供氫存在的譜學證據，也使展現出來的樣品金屬光澤跟周圍的墊片光澤沒有區別。

　　亞歷山大?岡察洛夫與合作者重新檢驗比較哈佛團隊聲稱的金屬化的反射率數據后表示，該光學特征結果并不是來自于氫樣品本身，“由于哈佛大學研究者未能提供氫從氣態連續演化到原子金屬態的詳細過程和路徑，因而他們的觀察結果與氫性質的轉化沒有必然聯系”。

　　記者了解到，氫元素在高壓下會展示出極為復雜的物理相圖。80年前，固態分子氫被預言在高壓下分解成類似于堿金屬的單原子金屬，即“金屬氫”，這一金屬形式有可能是高溫或室溫超導體，有望在提高輸電效率、改善燃料電池等方面產生變革性影響。

　　在過去近20年中，包括美國華盛頓卡內基研究院地球物理實驗室、哈佛大學和德國馬克斯普朗克化學所等機構聲稱合成“金屬氫”的報道已有6次之多。不過，尤金?格列戈良茨認為，“氫的金屬化問題從來就沒有真正解決”。

　　據悉，隨著高壓技術不斷發展，高壓下氫的研究也取得突破性進展，其中高壓下氫第四相的成果由尤金?格列戈良茨和亞歷山大?岡察洛夫共同完成，第五相的發現由尤金?格列戈良茨以“外專千人計劃”身份引進中國后發現。此外，高壓、低溫區域的相邊界和三相共存點的工作，以及對氫與其同位素氘的前三相相圖進行修正并發現氘的新相的成果，也分別由亞歷山大?岡察洛夫團隊與尤金?格列戈良茨團隊獲得。

　　相關成果的更新使固體所極端環境量子物質中心成為國際高壓氫研究的重鎮。據介紹，目前該中心已搭建起可進行高壓氫樣品裝載的充氣系統、高壓低溫和高壓高溫光譜測量系統、電磁輸運性質測量系統、超快光譜在高溫高壓和低溫高壓下的測量系統等“金屬氫”研究系統。