フランスの研究者チームがオンラインで論文を投稿し、極圧物質科学の聖杯、つまり実験室での金属水素の生成を達成したと主張しています。
1930年代以来、物理学者たちは、極度の圧力下で、水素原子（周期表で最も軽い原子で、原子核にそれぞれ1つの陽子しか含まない）がその性質を根本的に変える可能性があると考えてきました。通常の状況では、水素は電気をうまく伝導せず、他の水素原子と対になる傾向があります-酸素がそうであるように。しかし、物理学者は、十分な圧力がかかると、水素はアルカリ金属として機能する-リチウムやナトリウムなどの元素のグループであり、それぞれが最外部の軌道に単一の電子を持ち、非常に簡単に交換できると信じています。周期表全体はこのアイデアを中心に編成されており、最初の列では他のアルカリ金属の上に水素が配置されています。しかし、その影響は実験室で決定的に見られたことはありません。
現在、6月13日のプレプリントジャーナルarXivに掲載された論文では、フランスの原子力委員会のポールルーベイルが率いる研究者のチームがそれを中止したと主張しています。 2つのダイヤモンドの点の間で砕かれ、海面水位（425ギガパスカル）で地球の気圧の約420万倍になると、彼らの水素サンプルは金属的性質を示したと彼らは言う。
「金属水素は究極の水素化物です」と研究者達は書いており、並外れた特性を持つ水素ベースの化合物のクラスに言及しています。 「それは、室温超伝導、異常な超伝導超流動状態への非常に低温での融解転移、高プロトン拡散、および高エネルギー密度貯蔵を示す可能性があります。」
つまり、室温で無期限に電気を伝導する材料であり、有用な量子特性であり、エネルギーを非常に簡単に蓄えることが期待されています。通常、超伝導体は非常に低い温度でのみ超伝導体です。
数十年にわたる金属水素の探索により、研究者たちは、いくらか低い圧力でこれらの特性の少なくとも一部を示す他の多くの物質に導いた。しかし、そのためには、研究者は水素を他の化合物と複雑な方法で混合する必要がありました。研究者たちはそれらをスーパーハイドライドと呼んでいます。スーパーハイドライド、または金属水素自体は、いつの日か、とりわけエネルギー輸送と貯蔵のための大幅に改善された技術につながる可能性があるとLive Scienceは以前に報告しました
惑星科学者はまた、金属水素が木星のような超重惑星に潜んでいるのではないかと考えています。しかし、それがどのように機能するかを理解するには、地球上にいくつかのものを生成する必要がありました。
問題は、金属水素が最も極端な高圧研究所の能力を超えた圧力でも形成されるように見えることでした。実験室で極度に持続的な圧力を発生させる標準的な方法では、2つの超硬ダイヤモンドのポイント間で小さなサンプルを粉砕します。しかし、Live Scienceが以前に報告したように、400ギガパスカルを超えると、最も難しい「ダイヤモンドアンビルセルデバイス」でさえ壊れ始めます。
2016年に、研究者のチームはダイヤモンドアンビルデバイスで金属水素を生成したと主張しましたが、収集したデータは限られていました。そして、サンプルが損傷しないように、ダイヤモンドアンビルセルの手からサンプルを解放するのが怖かったです。 Loubeyreを含む他の研究者たちは、当時のフォーブスに対し、その金属水素の主張が単一のデータポイント、つまり材料の反射率に基づいているというその論文には納得していないと語った。
その後、科学者たちは、ダイヤモンドのアンビルセルデバイスが壊れた後、サンプルを紛失したと述べました。
新しい研究は、アンビルが圧力を加えたり解放したりするときに、サンプルが赤外光線を変える方法に主に基づいて金属水素を作るという主張に基づいています。 1つには、研究者たちは実験を繰り返し、圧力を上下に調整して、見かけ上金属から非金属の状態に材料を前後に「遷移」させました。それらの高圧を達成するための鍵は、著者が書いた、ダイヤモンドの正確な形状であり、集束イオンビームと呼ばれるプロセスによって完全にトロイダルにされました。
しかし、この研究はピアレビューの対象ではなく、大規模な高圧物理学コミュニティがこの主張にどのように反応するかはまだ不明です。
