1、 中国HPSTAR的毛浩光教授、季承博士领导的国际实验研究团队和乌普萨拉大学Rajeev Ahuja教授领导的理论团队，用实验研究和理论理解了高压结构相变会在氢中引起金属化甚至超导。研究结果发表在本周的《自然》在线版上。

2、 氢(H 2)是宇宙中最丰富、最轻的元素之一，人们推测纯金属化氢可能会导致60年的室温超导体，尽管这一直是一个至今未解决的问题。然而，将需要巨大的压力来完全压缩氢气以达到这种金属状态。在过去的三十年里，通过不懈的实验努力，固体H 2被压缩到接近400 GPa的压力(大约相当于地球中心的压力)，在大气中已经鉴定出6个100 GPa以上的高压分子相。光谱观测的基础，没有足够的结构约束。

3、 通过开发为超高压氢气量身定制的新技术，我们最终获得了氢相I、III和IV的X射线衍射(XRD)数据，最大值为254 GPa。出乎意料的是，这些相没有显示出不同的晶体对称性，而是都保留在六方密堆积(hcp)结构中。与理想的hcp晶格相比，c/a轴比急剧下降。我们的研究表明，hcp布里渊区的大规模变形会在氢带关闭之前导致一系列电子拓扑转变(ETT)阶段。这是氢的首次出现。

4、 这促使由Rajeev Ahuja教授领导的团队根据最先进的第一性原理方法进行系统的计算机实验，以研究ETT。这些发现与实验观察结果吻合得很好，甚至可以预测氢的金属相将通过许多中间体ETT进入。使用瑞典国家计算机基础设施(SNIC)提供的资源进行了广泛的模拟。

5、 “氢中的ETT代表了一个非常重要的发现，”Ahuja教授说。“我们的结果可以看作是金属乃至超导氢在可控压力范围内的实验和理论研究的重要进展。”