点击上方“材料人”即可订阅我们
【引言】
氦在宇宙中是除了氢外含量最为丰富的元素，其在常态恒星以及木星和土星等巨型气态行星中含量巨大。由于氦的电离势在所有元素中最高，并且电子亲和势为零，所以氦是化学元素周期表中惰性最强的元素。让氦元素“脱单”就成为了一个有趣的研究课题，最近几十年来，很多科学家都试图寻找到氦的稳定化合物。而其中最为成功的例子就是HeH+自由基，它极其活泼，会使任何碱质子化。在理论及实验中发现过很多中性分子，但是它们的能量极高，处于亚稳态。唯一已知的稳定固态化合物就是氦的范德瓦尔斯化合物，如NeHe2和He@H2O。压力对化学元素的影响极为巨大，很多元素在高压下会变得相当活泼，例如一些较重的稀有气体会形成化合物，而某些金属元素会变为绝缘体。化学元素在高压下的这些有趣性质为研究惰性最高的氦元素及其化合物合成提供了一种有效的方法。
【成果简介】
近日，来自南开大学的王慧田教授、周向锋教授和美国石溪大学的Artem R. Oganov教授（共同通讯）等人研究了惰性最强的氦元素和活泼金属元素钠在高压下的反应，并得到了氦和钠的稳定化合物。相关的研究成果以“A stable compound of helium and sodium at high pressure”为题发表在了2017年2月6日的Nature Chemistry上。
【图 导读】
图1 Na-He系统中Na2He和Na-He混合物间的热焓稳定图
（a）基于不同压力下Na和He理论基态的Na-He系统凸包
（b）不同压力下Na2He生成焓的变化曲线
图2 300GPa压力下Na2He的晶体结构
（a）Na2He结构的球棍模型，其中粉色原子为Na，灰色原子为He
（b）Na2He结构的八面体表示，其中Na8立方体的一半由He原子占据，另一半则为2e占据
（c）300GPa压力下[110]晶面的电子定域函数
图3 Na2He的相关实验数据
（a）加热前和分别在约1200K和1500K以上热处理后的XRD图
（b）样品在1500K加热后径向的二维图片，其中，tl19-Na和Na2He的单晶反射分别由浅蓝色圆环和白色矩形标记
（c）在113-155GPa条件下金刚石压腔中合成的Na2He和Na的状态函数比较
图4 Na2He的电子结构
（a）Na2He和Na亚晶格的状态密度（DOS），图中表明He的插入打开了能隙
（b）不同压力下能带结构和能隙的变化图
（c）He亚晶格的插入诱导的电子密度变化
【小结】
献链接：A stable compound of helium and sodium at high pressure（Nat. Chem., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201605476）（见下方“阅读原 ”）
材料人
长按二维码订阅材料人了解更多科技服务
合作联系
测试谷：材料人旗下一站式材料分析测试解决平台改版上线了！（
测试业务：XRD/TEM/SEM/DSC/AFM/力学测试/热分析/PPMS/红外/粒度分析
技术服务：论 润色/论 绘图/理论计算/EBSD数据分析/MS使用指导/TEM操作指导……
商务合作：15120014412
邮箱：kefu@cailiaoren.com
材料人在这里等着你
声明：本站部分 章内容系出于传递信息之目的源自于第三方 站转载，行业企业、终端用户投稿。若对稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与本 站联系，本 站将迅速给予回应并第一时间做出处理（联系邮箱：jinwei@zod.com.cn）。