近日，我校物电学院李印威教授课题组在《Nature Communications》（自然通讯）上发表了题为“Formation of ammonia-heliumcompounds at high pressure”的研究论文，这是自2018年以来，李印威教授课题组第二次在《NatureCommunications》发表研究成果，也是本年度其课题组在物理学顶级期刊《Physical ReviewLetters》发表研究论文后的又一力作。该论文第一作者为石景明博士，通讯作者为李印威教授和中国科学院固体研究所王贤龙教授。
高温高压下NH3-He化合物相图及(NH3)2He的晶体结构
压力是独立于温度和化学组分的物理学变量，高压会引发众多常压下难以观察到的新奇物理现象，对于丰富和发展凝聚态物理具有特殊的优势；高压下物质呈现众多的新结构和新性质，是发现和截获具有新颖性质的新型材料的重要源泉。
惰性气体氦（He）在常压条件下很难和其它物质发生化学反应，但近期的一些研究表明，He在高压环境下开始呈现化学活性，可以和Na、Fe、MgO、FeO2、N2等发生化学反应，进而形成非常规配比新型化合物。我校李印威教授课题组在2018年研究发现He和贵族气体N2在高压下可以反应形成稳定的HeN4化合物，研究成果发表在[Nat.Commun. 9, 722 (2018)]上；预言的HeN4被Nature物理学科编辑Philip Ball在Nat. Mate. News的报道中评价为“目前为止报道过的最奇特的氦的化合物”。
巨型冰行星（如天王星和海王星）的地表大气层中含有大量的惰性气体He，传统的观念认为，在巨型冰行星形成的过程中，He由于其化学惰性不能与其它物质发生化学反应，且其较轻的质量导致其聚集在地表大气层中。巨型冰行星内部含有大量的NH3，CH4和H2O，且处在高温高压的状态。李印威教授课题组与中科院固体所王贤龙教授合作，通过第一性原理计算和晶体结构预测相结合，发现He可能会以He-NH3化合物的形式稳定存在于巨型冰行星上地幔中。研究表明He和NH3在高压下会反应形成两种化合物 (NH3)2He和NH3He，其中 (NH3)2He在高温下还呈现出由离子相→超离子相→液体相的奇异转变。该项研究结果对深入理解巨型冰行星内部物质构成以及行星的演化过程提供了理论依据，并为继续探索巨型冰行星内部其它含He化合物提供了思路。
该成果受到国家自然科学基金优秀青年项目和青年项目的资助。
石景明，法国里昂大学博士，为我校2018年引进优博，现为物理与电子工程学院讲师。研究方向为高压诱导新材料，主持国家自然科学基金青年项目1项，在Nat. Commun., Phys. Rev. Mater., Phys. Rev. B等刊物发表SCI论文十余篇，入校以来已发表高水平A1论文1篇、A3论文1篇。
李印威，博士，现为我校物理与电子工程学院教授，国家优秀青年基金获得者，获教育部自然科学奖一等奖（第四完成人），入选江苏省“333工程”高层次人才和六大人才高峰，主要从事高压下新型功能材料的设计，主持国家级项目2项，在Nature、Nat. Commun.、PRL、PNAS等期刊发表SCI论文60余篇，被引3000余次，多篇入选ESI高被引论文。
来源：校党委宣传部
