专家评哈佛发现“金属氢”成果：结果不值得信赖

　　 记者从中科院合肥物质科学研究院了解到，近日《科学》杂志分别刊登了该院固体物理所外专千人尤金•格列戈良茨（Eugene Gregoryanz）团队与亚历山大•冈察洛夫（Alexander Goncharov）团队的两篇述评文章。文章均针对今年年初哈佛科研人员在该杂志发文称高压下发现金属氢的成果发表了不同看法，表示在与哈佛科研人员相同的实验条件下，并未获得氢金属化的证据。

　　两团队通过实验与比较研究认为，哈佛科研人员所发文章中的压力标定、金属化证据和所揭示的金属氢特征等均经不起推敲。固体所科研人员利用同样的实验条件和压力标定方法所校准的实际压力，只能达到哈佛大学科研人员声称压力的一半，在该压力下前人的实验结果都没有发现氢金属相的存在。固体所科研人员表示，哈佛大学得到的金属性证据可能来自承载样品的金属垫片。

　　据介绍，关于超高压的实现和测量一直是超高压实验中并存的两个关键问题，尤金•格列戈良茨研究员带领的团队在过去5年间进行了上百次超高压实验，其中30次做到了300万倍标准大气压力（300 GPa）以上。这些经验表明，使用与哈佛大学相同尺寸台面的金刚石压力装置最多能达到约300万倍标准大气压力，而不可能达到该研究所表明的近500万倍标准大气压力。

　　对哈佛发表成果中氢的“金属化”的重要证据之一——展示样品具有强烈反射的金属光泽，尤金•格列戈良茨与合作者通过对比研究发现，哈佛大学的工作可能在较低压力下就已失去氢样品，因为随着压力的增加，样品腔会不断缩小，氢样品会不断扩散至金刚石和封载样品的金属垫片中。这导致哈佛团队未能提供氢存在的谱学证据，也使展现出来的样品金属光泽跟周围的垫片光泽没有区别。

　　亚历山大•冈察洛夫与合作者重新检验比较哈佛团队声称的金属化的反射率数据后表示，该光学特征结果并不是来自于氢样品本身，“由于哈佛大学研究者未能提供氢从气态连续演化到原子金属态的详细过程和路径，因而他们的观察结果与氢性质的转化没有必然联系”。

　　记者了解到，氢元素在高压下会展示出极为复杂的物理相图。80年前，固态分子氢被预言在高压下分解成类似于碱金属的单原子金属，即“金属氢”，这一金属形式有可能是高温或室温超导体，有望在提高输电效率、改善燃料电池等方面产生变革性影响。

　　在过去近20年中，包括美国华盛顿卡内基研究院地球物理实验室、哈佛大学和德国马克斯普朗克化学所等机构声称合成“金属氢”的报道已有6次之多。不过，尤金•格列戈良茨认为，“氢的金属化问题从来就没有真正解决”。

　　据悉，随着高压技术不断发展，高压下氢的研究也取得突破性进展，其中高压下氢第四相的成果由尤金•格列戈良茨和亚历山大•冈察洛夫共同完成，第五相的发现由尤金•格列戈良茨以“外专千人计划”身份引进中国后发现。此外，高压、低温区域的相边界和三相共存点的工作，以及对氢与其同位素氘的前三相相图进行修正并发现氘的新相的成果，也分别由亚历山大•冈察洛夫团队与尤金•格列戈良茨团队获得。

　　相关成果的更新使固体所极端环境量子物质中心成为国际高压氢研究的重镇。据介绍，目前该中心已搭建起可进行高压氢样品装载的充气系统、高压低温和高压高温光谱测量系统、电磁输运性质测量系统、超快光谱在高温高压和低温高压下的测量系统等“金属氢”研究系统。