Refrigeration is of vital importance for modern society—for example, for food storage and air conditioning—and 25 to 30 per cent of the world’s electricity is consumed for refrigeration1. Current refrigeration technology mostly involves the conventional vapour compression cycle, but the materials used in this technology are of growing environmental concern because of their large global warming potential2. As a promising alternative, refrigeration technologies based on solid-state caloric effects have been attracting attention in recent decades3–5. However, their application is restricted by the limited performance of current caloric materials, owing to small isothermal entropy changes and large driving magnetic fields. Here we report colossal barocaloric effects (CBCEs) (barocaloric effects are cooling effects of pressure-induced phase transitions) in a class of disordered solids called plastic crystals. The obtained entropy changes in a representative plastic crystal, neopentylglycol, are about 389 joules per kilogram per kelvin near room temperature. Pressure-dependent neutron scattering measurements reveal that CBCEs in plastic crystals can be attributed to the combination of extensive molecular orientational disorder, giant compressibility and highly anharmonic lattice dynamics of these materials. Our study establishes the microscopic mechanism of CBCEs in plastic crystals and paves the way to next-generation solid-state refrigeration technologies. Colossal barocaloric effects are observed in the plastic crystal neopentylglycol and found to originate from the extensive molecular orientational disorder, giant compressibility and highly anharmonic lattice dynamics of the material.

Superconductivity has been observed in many insulating transition metal dichalcogenides (TMDCs) under pressure. However, the origin of superconductivity remains elusive due to the lack of studies on their structures at low temperatures. Here, we report the observation of a high-T_{c} superconducting state (SC-I phase) coexisting with other superconducting states in a compressed 1T-HfS_{2} crystal up to approximately 160 GPa. In situ synchrotron x-ray diffraction results exclude the presence of decomposed sulfur and confirm two structural phase transitions at room temperature, as well as an additional transition at low temperature, which contribute to the emergence of multiple superconducting states. The SC-I phase exhibits an unsaturated T_{c} of 16.4 K at 158 GPa, and demonstrates the highest upper critical field among the bulk TMDCs, μ_{0}H_{c2}(0)≈29.7 T for a T_{c}∼15.2 K at 147 GPa, exceeding the weak-coupling Pauli limit. These results reveal abundant SC properties together with sensitive structures in compressed HfS_{2}, and thereby extend our understanding on TMDCs' superconductivity.