изложено тут. А началось всё в 1935 году со статьи Вигнера и Хаттингтона On the Possibility of a Metallic Modification of Hydrogen. В ней предсказывается, что переход водорода в металлическое состояние возможен при давлении приблизительно 25 ГПа (250 тыс. атмосфер). Как потом уже выяснилось, задача достижения состояния металлического водорода лежит за пределами текущих технических возможностей – необходимо давление 400 ГПа (4 млн. атмосфер). Обойти эту проблему можно, сжимая вместо чистого водорода соединения, обогащённые водородом типа метана CH4 или силана SiH4, в которых электронная плотность атомов водорода эквивалентна ситуации сжатия чистого водорода, находящегося под давлением нескольких сот МПа. Поэтому следует ожидать металлизации водорода в этих соединениях при существенно более низких давлениях.
Среди всего прочего считается, что водород и эти соединения в частности являются хорошими кандидатами на звание высокотемпературных сверхпроводников. Расчёты показывают (см. например, статью Structures and Potential Superconductivity in SiH4 at High Pressure: En Route to "Metallic Hydrogen"), что в интервале давлений от 20 до 90 ГПа критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние в силане должна изменяться в пределе от 40 до 260 К (!!!).
В уже нашумевшей статье Superconductivity in Hydrogen Dominant Materials: Silane идёт речь об изучении силана при высоких давлениях вплоть до 200 ГПа, используя данные рамановского рассеяния, измерения электрического сопротивления и оптического поглощения, а также дифракции рентгеновских лучей. Вообще говоря, в нормальном условиях силан – это бесцветный газ с сильным неприятным запахом.
Результаты, полученные в экспериментах при комнатной температуре, таковы:
-
металлическая фаза силана появляется при давлении в 50 ГПа;
-
определён тип кристаллической решётки металлической фазы силана при давлении 113 ГПА и 160 ГПа - наблюдалась приблизительно простейшая гексагональная решётка с плотной упаковкой атомов кремния (рис.1);
-
измерена зависимость критической температуры перехода от приложенного давления (рис. 2 В);
-
выявлено резкое увеличение критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние вблизи давления 100 ГПа (рис. 2 С), которое может быть объяснено быстрым изменением формы Ферми-поверхности материала, которое приводит к электрон-фонному спариванию в узком интервале давлений (здесь авторы с осторожностью говорят о причинах этого возрастания)