Kredit:Pavel Odinev / Skoltech
En grupp forskare från Ryssland, Kina och USA förutspådde och erhöll sedan experimentellt bariumsuperhydrider, nya ovanliga supraledare. Studien publicerades i Naturkommunikation .
Kemister och fysiker har jagat rumstemperatursupraledare sedan första hälften av 1900-talet. Initialt, stora förhoppningar sattes på metalliskt väte men, som det senare visade sig, fast metalliskt väte kan bli supraledande endast vid extremt höga tryck på flera miljoner atmosfärer. Kemister försökte sedan lägga till andra grundämnen till väte i hopp om att uppnå supraledning genom att stabilisera det metalliska tillståndet under mindre utmanande förhållanden. Forskare, inklusive forskargruppen ledd av Skoltech-professorn Artem R. Oganov, förutspådde och erhöll experimentellt en uppsättning föreningar med ett ovanligt stort antal väteatomer, såsom ThH 9 , ThH 10 , PrH 9 , NdH 7 , NdH 9 , YH 6 , och så vidare. Än, kapplöpningen för högre vätehalt i sådana bisarra hydrider och speciellt för högre supraledande övergångstemperatur pågår fortfarande.
I deras senaste studie, forskare från Oganovs laboratorium och deras kollegor från Kina och USA analyserade alla möjliga bariumhydrider med de unika teoretiska metoder som utvecklats av Oganov och hans elever och implementerade i deras USPEX-kod (uspex-team.org), och slutligen valde BaH 12 , en förening med en av de högsta vätehalterna. Forskarna fick föreningen experimentellt, visade sin supraledning och studerade dess kristallstruktur. BaH 12 visade sig vara en ganska anmärkningsvärd förening med en struktur som bildas av molekylära grupper av två och tre väteatomer och fungerar som en molekylär supraledare. Tack vare dess molekylära struktur, BaH 12 är inte en högtemperatursupraledare:dess kritiska temperatur är -253 °C. Studien markerar betydande framsteg i att förstå vilken typ av strukturer som en dag kan fungera som rumstemperatursupraledare i verkliga enheter.
"Den 14 oktober 2020, Amerikanska forskare rapporterade upptäckten av en rumstemperatur supraledare, inleder en era av rumssupraledning. Sammansättningen av den nya supraledaren har inte avslöjats men dess rumstemperatursupraledning har på ett övertygande sätt demonstrerats. En hundraårig dröm har gått i uppfyllelse! Kom ihåg att supraledning observerades först i kvicksilver vid -269 C för över 100 år sedan. Det nya materialet kommer sannolikt inte att ha omedelbara praktiska tillämpningar, eftersom det bara kan syntetiseras i mikroskopiska mängder under extremt höga tryck på nästan tre miljoner atmosfärer. Vi borde fortsätta leta efter nya material och studera deras egenskaper så att vi en dag kan komma på hur vi kan uppnå rumstemperatur supraledning under normalt tryck, " säger Oganov.