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Descobrindo a fosfina supercondutora: P2H4 e P4H6


Uncovering the superconducting phosphine: P2H4 and P4H6
Supercondutores high-Tc tornaram-se um tema quente na física desde que o mercúrio supercondutor foi relatado pela primeira vez há mais de um século. Prevê-se que o hidrogênio denso se metalize e se torne um supercondutor em alta pressão e temperatura ambiente. No entanto, nenhum trabalho experimental amplamente aceito foi relatado ainda. Em 2004, Ashcroft previu que hidretos de hidrogênio dominante poderiam se tornar um supercondutor de alto Tc em alta pressão, devido à pré-compressão química. Mais tarde, Drozdov et al. observou a transição supercondutora de H2S a 203 K e 155 GPa, que quebrou o maior recorde de Tc. Muito recentemente, LaH6 foi relatado para mostrar um comportamento supercondutor a ~ 260K. Motivado por esses esforços, extensas investigações sobre o sistema de hidretos foram relatadas.
O PH3, um hidreto rico em hidrogênio típico, atraiu grande interesse de pesquisa por causa de sua transição supercondutora a alta pressão. No entanto, a informação estrutural não foi fornecida, e a origem da transição supercondutora permanece intrigante. Embora uma série de trabalhos teóricos sugira possíveis estruturas, a fase de PH3 sob compressão permanece desconhecida e nenhum estudo experimental relevante foi relatado.
Em um recente artigo de pesquisa publicado na National Science Review , um colaborador de cientistas apresentou seus resultados nos estudos de evolução estequiométrica de PH3 sob alta pressão. Eles descobriram que PH3 é estável abaixo de 11,7 GPa e, em seguida, começa a desidrogenar através de dois processos de dimerização à  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 decompõe-se diretamente em fósforo elementar. A baixa temperatura pode dificultar muito a polimerização / decomposição sob alta  e reter o P4H6 até pelo menos 205 GPa. "Nossos resultados sugerem que o P4H6 pode ser responsável pela supercondutividade em altas pressões", disse o Dr. Lin Wang, autor correspondente do artigo.
Para determinar a possível  do P4H6 a  , foram realizadas buscas estruturais. Cálculos teóricos revelaram duas estruturas estáveis ​​com o grupo espacial Cmcm (acima de 182 GPa) e C2 / m (acima de 182 GPa). Os cálculos de dispersões de fônons das duas estruturas não fornecem quaisquer frequências imaginárias. Portanto, isso verifica suas estabilidades dinâmicas. O Tc supercondutor da estrutura C2 / m em 200 GPa foi estimado em 67 K. "Todas essas descobertas confirmaram que o P4H6 pode ser o supercondutor correspondente, o que é útil para esclarecer o mecanismo supercondutor". O Dr. Wang acrescentou.

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