Reformación inesperada del compuesto en el sistema de selenio-hidrógeno denso

Área de la Ciencia:

• Física y química de altas presiones
• Ciencias de los materiales
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Los compuestos H2Se y (H2Se) 2H2 son inestables bajo compresión por encima de 22 GPa.
• Investigaciones anteriores sobre los hidritos de calcógeno a altas presiones indicaron el potencial para la formación de nuevos compuestos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el comportamiento de la fase de alta presión del hidruro de selenio.
• Para sintetizar y caracterizar nuevos compuestos de selenio-hidrógeno en condiciones extremas.

Principales métodos:

• Experimentos de alta presión y alta temperatura con celdas de yunque de diamante.
• Difracción de rayos X para el análisis estructural.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad para la validación estructural.
• Mediciones de la resistencia eléctrica.

Principales resultados:

• Se sintetizó un nuevo compuesto, SeH2 ((H2) 2 , por encima de 94 GPa.
• La difracción de rayos X reveló una estructura tetragonal (I41/a m d) con cadenas de H-Se en zigzag y moléculas de H2 en los intersticios de Se.
• Los cálculos de la teoría funcional de la densidad confirmaron la estructura con distorsiones menores.
• Las mediciones de resistencia eléctrica mostraron que SeH2 (H2) 2 es no metálico hasta 148 GPa.
• No se observó formación de compuestos en el sistema Te-H hasta 165 GPa y 2000 K.

Conclusiones:

• El comportamiento de la fase de alta presión de los hidritos de calcógeno es único y complejo.
• SeH2 (H2) 2 representa una nueva fase de alta presión con una estructura cristalina distinta.
• Los hallazgos desafían las suposiciones anteriores sobre la previsibilidad del comportamiento de alta presión en estos sistemas.