Quantum phase diagram of high-pressure hydrogen

非谐性 金属氢 相图 相(物质) 电子 化学 固体氢 凝聚态物理 原子物理学 液态氢 电子结构 材料科学 物理 计算化学 核物理学 有机化学
作者
Lorenzo Monacelli,Michele Casula,Kousuke Nakano,Sandro Sorella,Francesco Mauri
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:3
标识
DOI:10.48550/arxiv.2202.05740
摘要

The interplay between electron correlation and nuclear quantum effects makes our understanding of elemental hydrogen a formidable challenge. Here, we present the phase diagram of hydrogen and deuterium at low temperatures and high-pressure ($P > 300$ GPa by accounting for highly accurate electronic and nuclear enthalpies. We evaluated internal electronic energies by diffusion quantum Monte Carlo, while nuclear quantum motion and anharmonicity have been included by the stochastic self-consistent harmonic approximation. Our results show that the long-sought atomic metallic hydrogen, predicted to host room-temperature superconductivity, forms at $577\pm 10$ GPa ($640\pm 14$ GPa in deuterium). Indeed, anharmonicity pushes the stability of this phase towards pressures much larger than previous theoretical estimates or attained experimental values. Before atomization, molecular hydrogen transforms from a conductive phase III to another metallic structure that is still molecular (phase VI) at $422\pm 40$ GPa ($442\pm30$ GPa in deuterium). We predict clear-cut signatures in optical spectroscopy and DC conductivity that can be used experimentally to distinguish between the two structural transitions. According to our findings, the experimental evidence of metallic hydrogen has so far been limited to molecular phases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
TYT发布了新的文献求助10
刚刚
CR发布了新的文献求助10
1秒前
潇潇鱼发布了新的文献求助10
1秒前
18746005898完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
快乐秋玲发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
2秒前
FashionBoy应助cheersyu采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助30
3秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助30
3秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助30
3秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助30
4秒前
聪慧小霜发布了新的文献求助10
4秒前
雾见春完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3969557
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3514377
关于积分的说明 11173836
捐赠科研通 3249692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794979
邀请新用户注册赠送积分活动 875537
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804836