来源:X-MOL
在极端条件下合成的富氢材料在环境下保持稳定，仍然是释放其功能潜力的主要障碍。本文报告了一种通用的高压高温（HPHT）策略，利用大容量压榨（LVP）稳定镧系三氢化物的亚稳面心立方（Fcc）相（LnH3， Ln = Sm， Gd， Tb， Dy， Ho， Er 和 Tm），在环境条件下。这些 fcc 相通常在减压后恢复为三角结构，通过在硼氨存在下对 LnH2 前体的受控氢化得以保留。结构表征证实了 7 个 fcc-LnH3 化合物的成功回收，并且在鑭系系列中建立了晶格参数和氢诱导体积膨胀的系统性趋势。第一原理计算表明，这些 fcc 相在热力学上是亚稳的，最高可达 70 meV/原子的位置，但在室温下通过强非谐晶格振动动态稳定。所有 fcc-LnH3 化合物均为具有顺磁性行为的宽禁隙半导体，这与包合物超氢化物的金属超导性形成鲜明对比。我们的发现提供了广泛适用的合成路径，并将富氢材料的功能扩展到超导之外，为探索其在环境条件下多样的电子和磁性态树立了新标杆。