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記者29日從中科院合肥材料科學研究所獲悉，中科院計算物理研究所極端環境量子物質中心和固體物理研究所量子材料研究部的研究團隊，計算研究了新型量子材料的形成過程采用金剛石頂砧高壓實驗技術，結合原位拉曼光譜實驗技術、原位X射線衍射實驗技術和第一性原理及結構性能研究了新型氫水合物。研究成果發表在國際著名期刊《物理評論快報》上。

固態氫鍵傾向于形成三維骨架。在自然或人為的極端條件下，水分子很可能與其他小氣體分子發生締合，形成各種構型和結構。純水以在400萬大氣壓和77k-300k以下的溫度和壓力范圍內至少存在三種非晶相和16種晶相而聞名，它的相圖非常復雜。這種結構多樣性也適用于不同的水合物。氣體分子通過范德華力與水的籠狀結構相互作用，形成穩定的天然氣水合物，使水本身成為潛在的天然氣儲存和分離材料。例如，深海沉積物中含有大量的天然氣水合物。氫水合物在行星的形成和演化中起著重要的作用。

結果表明，在120萬大氣壓和298K溫度下，純氫和純水形成新型水合物。水合物中氧亞點陣的排列與純水固相中氧亞點陣的排列相同。水合物中的氫分子位于由氧原子組成的六環空腔中。整個水合物的空間對稱性滿足三角形R3C或r-3c空間群（質子有序或無序），其組成不同，式中為（H2O）·6H2。

拉曼光譜和理論計算揭示了新相C1′中的氫無序，這與已知的有序相C1′不同。當壓力升高或溫度降低時，這種新結構將轉變為C1相。它也可以看作是有序冰的無序結構，不同于其他有序冰結構。