Forskare från Moskva institutet för fysik och teknik och Skoltech har visat högtemperatur supraledningsförmågan hos aktiniumhydrider och upptäckt en allmän princip för beräkning av superledningar för hydrider baserat enbart på det periodiska systemet. Resultaten av deras studie publicerades i Journal of Physical Chemistry Letters .

Högtemperatur supraledning är ett fenomen av noll elektrisk motstånd i vissa material vid temperaturer över -196 grader C (temperaturen för flytande kväve). Superledare vid rumstemperatur öppnar möjligheter för kraftindustrin, transport, och andra teknikdrivna sektorer. För närvarande, rekordhållaren i högtemperatur supraledningsförmåga är vätesulfid (H3S), som fungerar som en superledare vid 1,5 miljoner atmosfärer och en temperatur på -70 grader C. Sådana trycknivåer kan endast uppnås i en laboratoriemiljö, och temperaturen är långt under rumstemperatur, så fortsätter sökningen efter nya superledare. Kanske kan en ännu högre temperatur supraledning uppnås i metall-väteföreningar. Ändå var sambandet mellan kemisk sammansättning och supraledning oklart, lämnar forskare att pussla ut genom försök och misstag.

En grupp kemister under ledning av Artem R. Oganov, professor vid Moskva institutet för fysik och teknik och Skoltech, upptäckte att vissa element som kan bilda supraledande föreningar är arrangerade i ett specifikt mönster i det periodiska systemet. Det fastställdes att högtemperatur supraledning utvecklas i ämnen som innehåller metallatomer som kommer nära att fylla ett nytt elektroniskt delskal. Metallatomer inuti kristallen antas bli mycket känsliga för positionerna för de närliggande atomerna, vilket skulle resultera i stark elektron-fonon-interaktion, den underliggande effekten av konventionell supraledning. Baserat på detta antagande, forskarna antog att supraledning vid hög temperatur kan uppstå i aktiniumhydrider. Deras antagande verifierades och bekräftades:supraledning förutspåddes för AcH ₁₆ vid temperaturer från -69 till -22 grader C vid 1,5 miljoner atmosfärer.

"Själva idén om en koppling mellan supraledning och det periodiska systemet presenterades först av Dmitry Semenok, student på mitt labb. Principen han upptäckte är mycket enkel och det är verkligen fantastiskt att ingen hade träffat den tidigare, "säger Artem Oganov.