科學發現:科學家開發出一種特殊的超導鋇超氫化物
科學家們合成了一種不同尋常的超導鋇超氫化物。圖片來源:Pavel Odinev,斯科爾科沃科學技術學院
來自俄羅斯、中國和美國的科學家們進行預測並通過實驗,得到了一種新型超導鋇超氫化物。這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。
自20世紀上半葉以來,化學家和物理學家一直在尋找室溫超導體。起初,人們對金屬氫寄予厚望,但後來證實,固體金屬氫隻有在幾百萬個大氣壓的極高壓力下才能成為超導物質。隨後,化學家嚐試在氫中加入其他元素,希望在難度較小的條件下穩定金屬態,從而達到超導性。包括斯科爾科沃科學技術學院的教授Artem R. Oganov領導的研究團隊在內的科學家們,預測並實驗獲得了一係列含有大量氫原子的化合物,如ThH9和ThH10 PrH9, NdH7, NdH9, YH6等。然而,在對於這種奇異氫化物的競賽中,人們仍在尋求有更高的氫含量,甚至是更高超導轉變溫度的物質。
在他們最新的研究中,來自Oganov實驗室的科學家們與他們來自中美的同事利用Oganov及其學生開發的獨特理論方法,在其USPEX代碼環境下分析了所有可能的氫化鋇。
圖片來源:Pixabay
最終,他們選擇了一種氫含量最高的化合物BaH12。研究人員通過實驗得到了這種化合物,證明了它的超導性,並研究了它的晶體結構。BaH12是一種相當不可思議的化合物,它的結構是由含有2個和3個氫原子的分子團組成,這些分子團起著分子超導體的作用。
由於其分子結構,BaH12不是高溫超導體:其臨界溫度為-253℃。這項研究標誌著了解何種結構可以在實際設備中用作室溫超導體方麵取得了重大進展。
圖片來源:Pixabay
2020年10月14日,美國科學家報告發現了室溫超導體,開啟了室溫超導時代。新的超導體組成尚未公開,但其室溫超導性已被令人信服地證明。百年的夢想終於實現了!
回想一下,100多年前,人們首次在-269℃的水銀中觀察到超導性。這種新材料不太可能立即應用實際,因為它隻能在近300萬個大氣壓的極高壓下合成極微小的量。
我們應該繼續尋找新材料並研究其特性,終有一天我們將找到在常壓下實現室溫超導的方法。”Oganov表示。
翻譯:曾欣欣
審校:董子晨曦
引進來源: 斯科爾科沃科學技術學院
引進鏈接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-01/sioses-shs011221.php
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