刘广韬副教授制备出百万大气压下最高超导温度的三元笼型氢化物

时间:2022-10-16    点击:

日前,威利斯人娱乐app下载刘广韬副教授在“高压富氢化合物的制备及超导电性的表征”研究领域获得新进展。相关研究成果以“Giant enhancement of superconducting critical temperature in substitutional alloy (La,Ce)H9”为题,于2022年10月10日在线发表于《自然通讯》。

20世纪初昂纳斯发现超导电性以来,寻找高温超导体始终是人类的追求目标。近年来,高压强极端条件下的超导富氢化合物取得了一系列突破性进展,理论预言的离子型笼型富氢化合物(LaH10、YH6/9、CeH9/10和CaH6等)相继被实验证实,开辟了超导研究的新纪元。然而,目前的高温超导氢化物的制备压强普遍较高,这极大限制了所合成超导样品的尺寸。如何在相对较低的压强下获得具有高超导温度的富氢化合物是该领域内的重要热点问题。

本工作以La-Ce合金和氨硼烷为前驱物,在110 ~ 125 GPa和2100 ~ 2300K的温压条件下成功合成了三元笼型氢化物(La,Ce)H9。相比于二元CeH9,三元(La,Ce)H9的超导温度提高了约80%。其超导温度为148-178K,是目前百万大气压强附近已知的最高超导温度。本研究结果表明,多元素协同调控是一种优化氢化物超导温度的有效途径,为在多元合金富氢化合物体系中寻找高温超导体提供了新思路。

图:高压下 (La,Ce)H9的超导转变和结构示意图。

该研究成果的第一作者为威利斯人娱乐app下载2020级博士研究生毕敬凯。通讯作者为我院的刘广韬副教授、王洪波副教授、刘寒雨教授和马琰铭教授。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。本文中的X射线衍射测量实验得到了上海同步辐射光源的BL15U1线站和日本同步辐射光源的BL10XU线站支持。

谨以此文献给威利斯人娱乐app下载物理学科七十华诞!

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