据外媒报道,由俄罗斯斯科尔科沃科技学院教授 Artem R. Oganov 和俄罗斯科学院晶体学研究所的 Ivan Troyan 博士领导的国际团队对一种新型高温超导体–氢化钇(YH6)进行了理论和实验研究。他们的研究成果发表在《先进材料》杂志上。
氢化钇在目前已知的三种最高温度超导体中名列前茅。这三种材料中的其中一种含有未知成分S-C-H,在 288K 时具有超导性,其次是氢化镧 LaH10,超导温度高达 259K;最后是氢化钇 YH6 和 YH9,其最高超导温度分别为 224K 和 243K。YH6 的超导性是中国科学家在 2015 年预测到的。这些氢化物都是在很高的压力下达到最高超导温度。S-C-H 为 270 万个大气压,LaH10 和 YH6 约为 140-170 万个大气压。高压力要求仍然是量产的主要障碍。
“直到 2015 年,138K(或压力下 166K)是高温超导的记录。室温超导,这在五年前是可笑的,但现在已经成为现实。”论文的共同作者、俄罗斯斯科尔科沃科技学院的博士生 Dmitry Semenok 说:“现在,整个要点是在较低压力下达到室温超导性。”
最高温度的超导体首先在理论上预测,然后在实验上创造和研究。在研究新材料时,化学家们先进行理论预测,然后在实践中测试新材料。
“首先,我们从大局出发,在计算机上研究众多不同的材料。这样就会快很多。初步筛选之后,再进行更详细的计算。梳理五十或一百种材料大约需要一年的时间,而用一种特别感兴趣的单一材料进行实验可能需要一两年的时间。”Oganov 评论说。
通常情况下,临界超导温度由理论预测,误差约为 10-15%。在临界磁场的预测中也达到了类似的精度。在 YH6 的情况下,理论和实验之间的一致性相当差。例如,实验中观测到的临界磁场与理论预测相比,大了2~2.5 倍。这是科学家第一次遇到这样的差异,有待解释。也许,一些额外的物理效应促成了这种材料的超导性,而在理论计算中没有考虑到。
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