Síntesis de alta presión de superhidruro metastable PdH₃ mediante el uso de Pd amorfo como material de partida

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Superconductividad

Sus antecedentes:

• La síntesis a alta presión es crucial para el descubrimiento de superhidruros metálicos con propiedades superconductoras únicas.
• La síntesis de hidratos metálicos metastables sigue siendo un desafío significativo a pesar de las predicciones teóricas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método fiable para la fabricación de hidratos metálicos metastables con alto contenido de hidrógeno.
• Investigar el papel de la estructura del material de partida en la síntesis de hidritos de paladio a alta presión.

Principales métodos:

• Síntesis a alta presión y temperatura utilizando nanopartículas de paladio amorfas y cristalinas.
• Caracterización de los hidratos de paladio sintetizados en condiciones ambientales.
• Cálculos teóricos para comprender el mecanismo de formación.

Principales resultados:

• Se ha sintetizado con éxito trihidruro de paladio metastable (PdH3) superhidruro de nanopartículas amorfas de Pd a ~ 32,2 GPa y ~ 2000 K.
• Se obtiene PdH1.3, un hidruro de paladio estable en el ambiente con la proporción de hidrógeno más alta reportada, después de la liberación de presión.
• Sintetizó Pd3H5 a partir de nanopartículas cristalinas de Pd, que se transformaron en PdH0.706 al calmarse.

Conclusiones:

• La disposición atómica desordenada y la alta entropía de las nanopartículas amorfas de paladio son críticas para la formación de PdH3 metastable.
• Este estudio proporciona información valiosa sobre la preparación de hidruros metálicos metastables con altas proporciones de hidrógeno para aplicaciones como la superconductividad.