必威体育官网青年教师王翚副教授在Nature出版集团旗下的Scientific Reports杂志上,以第一作者发表题为“H3O+tetrahedron induction in large negative linear compressibility”的研究论文。
对普通晶体施加均匀压力,晶体会在空间三个方向上同时收缩。但是负压缩材料则不同,在高压下,虽然晶体的体积会收缩,但是它会在空间的某一个(或者两个)方向发生膨胀。这种材料在自然界比较罕见,在诸多方面有着巨大的应用前景,因而受到了比较广泛的关注。
王翚副教授使用第一性原理计算方法,在有机框架化合物(MOFs)ZAG-4中发现一种全新的负压缩系数产生机制。ZAG-4中的“水和氢离子四面体”在高压表现异常,其顶端的氧离子会穿过由三个氢离子组成底面,导致底面积增大,进而引起晶体的b轴膨胀。这种机制对开发、设计负压缩系数材料给出了全新的设计思路。
相关研究论文见http://www.nature.com/articles/srep26015。