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2020/06/18 汉阳新闻 > 学术 > 이달의연구자

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[优秀R&D]金载容教授开启高压研究的新篇章

引领压力研究的汉阳大学-HPSTAR-卡耐基全球高压研究中心

Global News Team

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/JCxRB

内容

       高压和温度可以使碳变成钻石。即在这种特殊情况下,高压会使物质具有全新的性质。物理学系金载容教授将中国的高压研究所和美国的卡耐基研究所引入汉阳大学,从而站在了超高压研究的前列。

       高压下的物质变化研究是最尖端的科学领域之一。高压研究可以再现地球内部的压力,观测物质变化,进而成为常温超导体等工学的基础源泉技术。压力是单位面积承受的力量。样本量越小,受到的施加压力就越大。汉阳大学-HPSTAR-卡耐基全球高压研究中心就是利用这一原理制造数十万气压以上的压力用于研究。

▲物理系金载容教授(右)与研究员一起纠正钻石压砧的样品位置。


       汉阳大学-HPSTAR-卡耐基全球高压研究中心利用钻石压砧(Diamond anvil cell)进行研究。钻石压砧是一种压力装置,在两颗钻石之间放置样品后进行收紧。为了施加高压,加压装置必须能够承受相应压力,因而使用钻石。

       之前,国内的压力研究每个研究室进行的小规模研究。汉阳大学-HPSTAR-卡耐基全球高压研究中心是第一个接受系统化、有组织的网络和得到政府支援的研究所。研究中心从2016年开始得到了科学技术信息通信部的支持。研究中心与中国高压研究所和美国卡内基研究所举办联合专题研讨会和人力资源交流,积极开展国际联合研究。

        氢能源储存技术是汉阳大学-HPSTAR-卡耐基全球高压研究中心进行的一项代表性研究。通过施加压力,他们对氢的储存量达到了以前无法实现的容量。在对由TiZrNi组成的准晶体合金施加5万气压时,在室温下储存了相当于4.2 Wt的氢。这一成果接近美国能源部要求的氢气汽车商用化标准。研究中心目前正在进行常温超导体的研究,集中于通过碱金属和氢的高压反应所产生的超导现象。金教授表示:“我们短期目标是寻找在200万气压下产生的常温超导现象中能够将水深降低到气压的方法。”
▲图为把1/4克拉的钻石加工成横截面为200微米以下大小的尺寸,并给样品施加压力的钻石压砧。可以对几十微米大小的样品施加压力到一百万个压力单位。

       钻石压砧是美国卡内基研究所开发并使用的,在汉阳大学设立研究所时国内还没有该技术。金教授说:“2017年从中国高压研究所回来的路上,我得到了3个压力细胞。”金教授将3个细胞送到了3家国内企业,委托了实际测量和制作。他表示:“国内已经可以生产刻有HYU这一序列号的压砧,美国的研究所看到压砧的精巧也感到惊讶。”最后金教授表示:“高压相关研究是发挥现代科学前卫作用的好的学科领域”,“目前在国内还处于初期阶段,所以期待年轻学生们的挑战”。


稿/ 金贤燮记者          swiken1@hanyang.ac.kr

Global News Team
global@hanyang.ac.kr
译    卓艳
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