中國粉體網(wǎng)10月11日訊  高壓技術可用于研究物質的物理化學性質，也是合成和設計特殊材料的途徑。一直以來，碳和碳基材料受到人們的廣泛關注，這是因為碳原子可以形成豐富的化學鍵（sp、sp2、sp3），從而導致碳原子能以0D-3D形式存在。近期，通過遺傳算法和第一性原理計算，江蘇師范大學李延齡老師和中科院固體所曾雉研究員等在壓力誘導的CaC2的結構相變及超導電性等相關研究中獲得了新的進展，這些結果對于開展相關的實驗工作具有重要的指導意義。
　　
　　研究人員發(fā)現(xiàn)，在壓力的作用下，CaC2的結構相變序為P6/mmm，其中的C原子由啞鈴狀的C2→C鏈→納米帶→石墨層逐步演化。由此可見壓力效應在發(fā)現(xiàn)新結構中的重要作用。高壓新相Cmcm、Immm和P6/mmm表現(xiàn)出金屬行為，費米能級處的電子主要由Ca-d電子和C-p電子貢獻。由于費米能級處較大的電子態(tài)密度和聲子軟模的出現(xiàn)，進一步探索了CaC2的超導行為，結果表明，強的電聲耦合導致了CaC2在高壓下的超導電性。其中，Immm相中電聲耦合最強，具有最高的超導臨界溫度。相關工作已發(fā)表在《美國科學院院報》（PNAS）上【見Proc.Natl.Acad.Sci.USA110,9289(2013)】。
　　
　　十二五期間，固體所將結合強磁場的高壓下的量子能源物質研究作為新的學科布局，以產(chǎn)生超高壓環(huán)境和高壓下原位光學測量為主的實驗平臺即將啟用。而結合高壓條件的理論模擬工作已經(jīng)先行一步，近幾年在高壓下超硬材料、高密度能源物質材料的理論預測方面做了系列工作，為即將在固體所開展的高壓等極端條件實驗提供了理論基礎與相關物性知識儲備。