【摘 要】
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富含氢化合物的高压研究是高压物理和化学领域的焦点研究课题。此类高含氢化合物不仅具有良好的储氢特性，还可能在高压下转变成金属，具有成为高温超导体的潜质。此外，由于高含氢的化学配比，一些有悖于传统氢化物的复杂化学成键也可能出现。基于上述思考，本文运用CALYPSO晶体结构预测方法和软件，结合基于密度泛函理论的第一性原理计算，对铍-氢和氯-氢化合物进行了高压下的结构、零温相图、超导特性、成键特性等方面的
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富含氢化合物的高压研究是高压物理和化学领域的焦点研究课题。此类高含氢化合物不仅具有良好的储氢特性，还可能在高压下转变成金属，具有成为高温超导体的潜质。此外，由于高含氢的化学配比，一些有悖于传统氢化物的复杂化学成键也可能出现。基于上述思考，本文运用CALYPSO晶体结构预测方法和软件，结合基于密度泛函理论的第一性原理计算，对铍-氢和氯-氢化合物进行了高压下的结构、零温相图、超导特性、成键特性等方面的深入研究，取得了以下创新性结果：1、高压下对铍-氢化合物的结构模拟发现，在BeH2中出现了三个高压新结构：P-3m1（相II），R-3m （相III）以及Cmcm （相IV），修正了前人提出的高压相图；发现BeH2在高压下由层状的堆叠结构的P-3m1和R-3m相变为具有三维网格结构的Cmcm相，并发生了金属化，进一步的电子-声子相互作用计算发现，金属化的Cmcm-BeH2超导转变温度可以达到45K，超导电性主要来自于氢的贡献。2、在常压条件下，氯-氢化合物中只存在一种稳定的化学配比HCl。本论文理论发现高压下H2和HCl可以发生化学反应，形成两个稳定的氯-氢化合物非常规化学配比H2Cl和H5Cl。而H5Cl中的氢竟然形成了三中心两电子的奇异三角成键方式（H3+单元），这是首次发现的稳定存在于晶体中的H3+单元。
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