Công trình “Unusual hydrogen implanted gold with lattice contraction at increased hydrogen content” được đăng trên Tạp chí Nature

  Nature là tạp chí xuất bản lần đầu tiên vào năm 1869 và được xếp hạng là tạp chí khoa học uy tín, có trích dẫn nhiều nhất trên thế giới. Những bài báo hoặc công trình đăng trong tạp chí này được cộng đồng các nhà khoa học đánh giá rất cao. Chỉ có những công trình có chất lượng khoa học vượt trội mới được tạp chí chấp nhận xuất bản. Tác giả của các công trình này là những nhà khoa học xuất sắc, có đầu tư nghiên cứu bài bản, hệ thống và đạt trình độ chuyên sâu trong lĩnh vực khoa học đang nghiên cứu.

  Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu triển khai công trình này từ năm 2017, và cũng là một trong những nội dung nằm trong luận án Tiến sĩ của NCS Nguyễn Khắc Thuận (Trường Đại học Công nghệ, đã bảo vệ năm 2018). Tuy nhiên, để có thể công bố được trên các tạp chí uy tín thì kết quả phải được lặp lại, và những điểm mới cần được lý giải về mặt lý thuyết một cách thỏa đáng. Vì vậy, công trình này chỉ được nộp cho tạp chí vào tháng 6/2020. Bài báo có kết quả khả quan ngay từ vòng thứ nhất, các phản biện đều đánh giá tích cực. GS. TS. Hoàng Nam Nhật chia sẻ: “Đây là đề tài thực hiện trong khuôn khổ nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia Nafosted. Hướng nghiên cứu các hợp kim phi từ có thể có tính chất từ, các hợp chất dựa trên kim loại nhưng lại có tính chất của gốm phi kim đã được nhóm nghiên cứu về vật liệu thấp chiều tại Khoa Vật lý kỹ thuật và công nghệ nano thực hiện trong một thời gian dài. Kết quả nghiên cứu trong bài báo là mới, nằm ngoài quan điểm phổ biến của Khoa học Vật liệu. Thông thường pha tạp bất kỳ nguyên tố nào vào kim loại đều làm tăng thể tích của mạng kim loại, nhưng khi pha hydro thì mạng vàng lại co lại. Đây là phát hiện đầu tiên về hiện tượng kỳ lạ này, cũng là lý do vì sao Nature lại chấp nhận đăng ngay”.

GS.TS. Hoàng Nam Nhật (bên phải) cùng cộng sự làm việc với máy gia tốc hạt

   Mục đích của nhóm nghiên cứu là tìm kiếm vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ mới trên nền các hợp chất của hydro. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành nhiều thí nghiệm, nhiều tính toán, lặp lại nhiều lần, cả ở trong nước và nước ngoài (Nhật Bản, Đại học Waseda, Trung tâm RIKEN). Riêng lĩnh vực tính toán mô phỏng thì công trình này đã đạt ngưỡng năng lực tính toán hiện nay trên thế giới cho các hệ hợp kim với số nguyên tử Au được mô phỏng (dựa trên lý thuyết Phiếm hàm mật độ – DFT) xấp xỉ 3000.

   GS.TS. Hoàng Nam Nhật khẳng định, “Vật liệu vàng pha hydro (Au:H) cũng là một loại điện cực vượt trội trong phân tích nồng độ proton tự do trong nước. Vì vậy, nhóm nghiên cứu sẽ triển khai vật liệu này trong quá trình thực hiện đề tài của Quỹ đổi mới sáng tạo Vingroup. Chúng tôi rất cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình và sự tham gia nghiên cứu đầy trách nhiệm của cộng sự là GS Tomoyuki Yamamoto từ Đại học Waseda, Nhật Bản. Công trình nói về một hiệu ứng vật lý mới, chưa được biết đến. Người ta biết rằng kim loại có thể hấp thụ một lượng lớn hydro, tuy nhiên khối kim loại bao giờ cũng nở ra. Phát hiện của chúng tôi chỉ ra rằng ở vùng nồng độ thấp, mạng kim loại lai có xu hướng co lại, nó chỉ giãn ra ở vùng nồng độ cao. Trong vùng nồng độ thấp Au:H có thể được coi là một loại hợp chất mới, rất bền tại nhiệt độ phòng. Hợp chất này dẫn điện còn tốt hơn vàng khối.

Link bài viết đăng trên tạp chí Nature: https://rdcu.be/chryF

Tuyết Nga – Đăng Hoàng (UET-News)