氢化物来接近室温超导

镧superhydride超导材料制造,在这样的温度下出现在寒冷的冬天的一天。乔治华盛顿大学团队,领导的罗素Hemley和Maddury Somayazulu,声称啦₁₀超导260 k或-13°C,记录所需的最小冷却。和米哈伊尔·Eremets马克斯·普朗克化学研究所的团队在美因茨,德国也声称记录类似的高温超导啦₁₀在250 k。

要么价值形成鲜明的对比商业铜氧化物超导体电线用于配电,冷却到77 k。然而,啦₁₀仍然会很难利用,因为实验仅限于micrometre-size之间的空间的两个钻石钻石砧细胞。实现超导需要钻石砧200 gpa细胞施加压力,地球大气层的二百万倍。

然而,重要的是,镧superhydrides继续远离高温超导体发现新材料主要由运气。相反,科学家包括Hemley预测超导钇、镧superhydrides在2017年7月。“这种理论和实验的结合——所有在同一个团队——是独一无二的,”Hemley告诉manbetx手机客户端3.0。

今天我们理解传统超导性,使材料导电没有任何阻力,通过巴丁、库珀和Schrieffer (BCS)理论。抵抗电子穿过物质时,就会出现反弹的振动核原子组成。

在BCS理论电子散射更少,因为他们把超导体的临界温度(以下T_c)。理论是这样的:第一个电子吸引带正电的原子核。它扭曲了超导体的结构吸引带负电荷的电子围绕原子核,创建一个区域相对正电荷吸引第二个电子。短暂的失真产生振动,或声子,在材料。虽然这些库伯对的相对耐被其他振动分散他们穿过超导体,他们高于其分手T_c。

这种电子声子机制影响的能级量子力学要求电子存在,大概可以使用密度泛函理论(DFT)计算。用DFT, Hemley的团队建议在啦₁₀所有振动与氢原子之间的相互作用参与电子声子耦合,提高超导。Hemley解释说,在镧superhydrides声子和电子之间的耦合也非常高。

超导体的设计

他们的预测之后,乔治华盛顿大学的团队₁₀2018年1月,加热金属镧和氢气约1000 k与激光钻石砧细胞。然后,在预印本的论文发表在2018年8月²,他们生产的啦₁₀使用氨硼烷而不是氢气。

电导率的测量发现,阻力在280 k左右开始下降,并在260 k的明显下降约200 gpa压力,他们的结果已经发表。Somayazulu解释说,T_c的压力敏感材料合成和测量,在不同阶段和组成形式。合成电阻率曲线可以给不同转变温度,”他补充道。

与此同时,Eremets团队探索研究材料后以前找到的203 kT_c在H₃年代,形成以上90 gpa。2018年12月发表的预印本³显示啦₁₀T_c在250 k 170 gpa压力,与215 k和一个不同的阶段T_c。结果表明室温超导的在不久的将来,在高压力和传统的角度超导环境压力的,科学家们写道。

罗尔德·霍夫曼从伊萨卡康奈尔大学的我们,曾与Hemley预测但不是实验研究,发现“非常令人兴奋”。他欢迎的快速复制,但警告说啦₁₀是非常困难的。不要指望一个超导体在室温下明天在你的电脑,”他说。

Eva Zurek美国布法罗大学的调用的方式发现是预测非常引人注目的。这是材料设计的一个例子,”她说。Zurek指出氢之间的共价键₁₀远远超过债券之间的氢分子中两个原子。这是部分负责大型电子声子耦合,计算出这些系统,”她补充道。