محمدجواد جهانشاهی

از اواخر قرن نوزدهم میلادی دانشمندان در جستجوی هیدروژن فلزی بودهاند. در سال 1391 دو تن از دانشمندان پیشبینی کردند که با ایجاد تراکم شدید در هیدروژن (تقریبا 51Gpa )، می توان منجر به یک تغییر حالت از حالت مولکولی واقعی با خواص عایق و غیر رسانا به حالت اتمی با رسانایی فلزی شد. به طوریکه از ابتدا تا کنون تولید هیدروژن فلزی در آزمایشگاه یکی از رقابت های بزرگ در فیزیک فشار بالا بوده است. در حالت عادی (فشرده نشده) گاف انرژی بین نوار رسانش و ظرفیت هیدروژن در حدود ev 11 است. اما با افزایش فشار به میزان کافی مولکول ها به هم نزدیک شده و برهم کنش بینشان قویتر میگردد و سرانجام این دو نوار به سطح انرژی نزدیک به هم می رسند تا جایی که گاف انرژی بین آنها از 11ev به 0/9ev کاهش می یابد که گذار به حالت فلزی را نشان می دهد. ساخت هیدروژن فلزی بسیار حائز اهمیت است زیرا از آن میتوان در حوزههای مختلف استفاده کرد برای مثال برخی معتقدند که از این ماده می توان برای ساخت ابررساناها در دمای اتاق استفاده کرد که این کار موجب انتقال انرژی با کمترین هدر رفتن میشود و همچنین می تواند بعنوان یک نیروی محرکه یا سوخت شیمیایی قوی برای موشکها بکار گرفته شود. در این تحقیق به مطالعات آزمایشگاهی که برای تولید هیدروژن فلزی صورت گرفته پرداخته می شود و چالش های موجود برای تولید هیدروژن فلزی و موارد کاربرد هیدروژن فلزی بررسی می شود.