Forskare har syntetiserat en ny högtemperatursupraledare. Kredit:Ivan A. Troyan, et.al./Avancerat material
Ett internationellt team ledd av Artem R. Oganov, professor vid Skoltech och MISIS, och Dr. Ivan Troyan från Institute of Crystallography of RAS utförde teoretisk och experimentell forskning på en ny högtemperatursupraledare, yttriumhydrid (YH 6 ). Deras resultat publicerades i tidskriften Avancerade material .
Yttriumhydrider rankas bland de tre högsta temperatursupraledare som är kända hittills. Ledaren bland de tre är ett material med en okänd S-C-H-sammansättning och supraledning vid 288 K, som följs av lantanhydrid, LaH10, supraledande vid temperaturer upp till 259 K), och, till sist, yttriumhydrider, YH 6 och YH 9 , med maximal supraledningstemperatur på 224 K och 243 K, respektive. YH:s supraledning 6 förutspåddes av kinesiska forskare 2015. Alla dessa hydrider når sina maximala supraledningstemperaturer vid mycket höga tryck:2,7 miljoner atmosfärer för S-C-H och cirka 1,4-1,7 miljoner atmosfärer för LaH 10 och YH 6 . Högtryckskravet förblir en stor vägspärr för kvantitetsproduktion.
"Fram till 2015, 138 K (eller 166 K under tryck) var rekordet för supraledning vid hög temperatur. Rumstemperatur supraledning, vilket skulle ha varit skrattretande för bara fem år sedan, har blivit verklighet. Just nu, hela poängen är att uppnå rumstemperatur supraledning vid lägre tryck, " säger Dmitry Semenok, en medförfattare till uppsatsen och en Ph.D. student på Skoltech.
Supraledarna med högsta temperatur förutspåddes först i teorin och skapades och undersöktes sedan experimentellt. När man studerar nytt material, kemister börjar med att göra teoretiska förutsägelser och sedan testa nytt material i praktiken.
"Först, vi tittar på helheten och studerar en mängd olika material på datorn. Detta gör saker mycket snabbare. Mer detaljerade beräkningar följer efter den första screeningen. Att sortera igenom femtio eller hundra material tar ungefär ett år, medan ett experiment med ett enda material av särskilt intresse kan pågå ett eller två år, " kommenterar Oganov.
Vanligtvis, kritiska supraledningstemperaturer förutsägs av teori med ett fel på cirka 10-15%. Liknande noggrannhet uppnås vid förutsägelser av kritiska magnetfält. I fallet med YH6, överensstämmelsen mellan teori och experiment är ganska dålig. Till exempel, det kritiska magnetfältet som observerades i experimentet är 2 till 2,5 gånger större jämfört med teoretiska förutsägelser. Detta är första gången forskare stöter på en sådan avvikelse som ännu inte har förklarats. Kanske, några ytterligare fysikaliska effekter bidrar till detta materials supraledning och togs inte med i teoretiska beräkningar.