氢诱导的电子相变在稀土镍等强相关材料中的发现为基础研究和技术应用提供了一种新的调控材料性能的范例。然而，对质子和电子在相变过程中的行为缺乏微观理解，主要是由于氢掺杂水平的表征困难。在这里，我们用核反应分析的方法证明了应变调节的SmNiO3中氢的定量和轨迹。

我们发现，虽然处于双向拉伸应力作用下的SmNiO3薄膜材料在氢致相变中的电阻变化率高于处于部分压缩应力作用下的SmNiO3薄膜，但其氢元素实际含量较小。该实验结果推翻了以往研究中对稀土镍基钙钛矿化合物在氢致相变的本质机理解释，并证明了产生强电子局域态的稀土镍基钙钛矿化合物绝缘相与氢元素掺杂量并没有直接关系，而更可能是由于氢元素在其材料中的迁移产生了处于亚稳态的局域缺陷。这一工作对于深入理解d-电子轨道强关联钙钛矿氧化物的氢致金属绝缘体相转变的机理与本质，以及进一步利用该相变设计制备强关联电子器件等方面具有重要的科学意义与价值。研究成果发表在Nature Communications 10, 694(2019)。

图1-1 核反应分析（NRA）加速器系统示意图。 (a) ；利用核反应分析（NRA）定量检测氢组分与分布深度的函数关系的工作原理(b) 。来源：Nat. Commun. 2019, 10, 694