地化所研究發現輝鉬礦金屬化傳導機制

在中國科學院地球化學研究所地球內部物質高溫高壓重點實驗室研究員代立東新搭建的金剛石對頂砧電學性質測量平臺上，莊毓凱等首次在壓力範圍：1 atm−25 GPa和溫度範圍：93 K (超低溫)-293 K (室溫) 條件下，

將金剛石對頂砧高壓設備與電化學交流阻抗譜、拉曼光譜、透射圖譜、原子力圖譜等手段有機結合，對高壓下輝鉬礦電學性質和譜學性質進行了原位系統而深入的研究，並取得突破性的研究進展。

地化所研究發現輝鉬礦金屬化傳導機制：非靜水壓下，在壓力達到17 GPa條件下輝鉬礦發生結構相變和金屬化特性，且該相變屬可逆的結構相變，但金屬化特性為不可逆的；靜水壓下，在壓力達到20 GPa條件下輝鉬礦發生結構相變和金屬化特性，且結構相變和金屬化特性均是可逆的；進而，發現不同靜水壓條件下的輝鉬礦層間結構特徵是導致結構相變和金屬化特性存在微弱差別的重要原因。

在靜水壓和非靜水壓條件下，原子力顯微鏡和投射電鏡圖像如下：

該成果得到了中科院先導專項 (XDB 18010401)、地化所“135”項目、中科院百人計畫項目、國家自然科學基金項目 (41474078, 41304068和41174079) 等專案的聯合資助。

過渡族金屬大部分以氧化物或硫化物的形式廣泛存在於地球內部淺層地殼中，作為典型的金屬硫化物-輝鉬礦（其化學式：MoS2），是最具代表性的二維層狀礦物。已有研究表明：MoS2的晶體結構主要以六方晶系、菱形晶系等為主，其單層晶體結構由1個位於中心的Mo原子與6個S原子結合，進而形成三棱柱配位，而層間主要通過Mo原子的d軌道電子態相互耦合，層間作用力為范德華力。因其獨特的晶體結構，MoS2廣泛應用於高壓礦物物理學、材料物理學等研究領域，具有重要的工業生產價值。

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