项目名称：超高压下凝聚态物质的若干前沿问题首席科学家：崔田吉林大学起止年限：2005.12至2010.11依托部门：教育部一、研究内容高压会引发众多常压下难以观察到的新奇物理现象，对于丰富和发展凝聚态理论具有特殊的优势；高压下物质呈现众多的新结构和新性质，是发现和截获具有新颖性质的新型材料的重要源泉。本项目将研究具有重大科学意义的超高压下凝聚态物质的若干前沿问题。主要研究内容包括：1）高压下凝聚体系中分子的键合与解离，2）高压下强关联体系中d电子的行为，3）高压下凝聚体系的电输运特性，4）高压下小尺寸体系的结构演化，5）高压新相的产生与截获。拟解决两个关键的科学问题：1）若干典型凝聚态物质在超高压下新的原子空间分布和新的电子状态以及微观相互作用规律，2）超高压下物质结构与性质演化过程以及特殊高压相的截获方法。特别注意发现常规条件下不能发现的新现象、新效应，提出新概念，发展新理论；为制备出常规条件下无法制备的新物质和新材料提供科学依据。紧紧围绕关键科学问题，从单组元到多组元、从常规体系到强关联体系、从小尺寸到大尺寸体系，选择具有代表性、倍受关注的物质体系作为研究对象，具体进行以下几个方面工作：1）超高压下典型分子固体中分子解离过程以及物理性质的认识在令世人瞩目的科学问题－金属氢的研究进程当中，发现了多种固态分子氢的新奇的高压相以及相变，在静高压实验中已经出现了金属氢产生的迹象。但高压在氢分子解离过程中的作用始终没能得到清楚的认识。由于其它类似的双原子分子晶体中分子间原子的键合要比氢分子弱得多，更容易弄清这些体系中分子感受到的压力效应，对于认识解离过程中压力对原子间的电荷转移、电子轨道变化、自旋的作用、声子行为的作用等微观机制，有重要的科学意义，还有望对金属氢的研究提供新的物理图象和指导。本课题首先选择典型的双原子分子固体，研究压致分子解离的微观机制。其次，在一些典型的多原子分子固体的高压研究中，同样发现了压致分子解离的现象，是研究分子解离的微观机制以及宏观性质来源的理想体系。本课题的另一个研究内容就是选择典型的含氢分子体系，如冰、SnH4、GeH4，研究多原子分子的压致解离机制，以及氢的子体系的微观状态随压力的变化规律，探索在化合物中氢的子体系微观状态的变化可能带来的奇异的宏观性质，如量子流体、超离子状态等等。在此基础之上，研究压力以及其它外界条件对固态分子氢体系的作用，探索高压下可能产生金属氢...
