Die Entdeckung von Hochtemperatur-Supraleitern in Polyhydriden fördert die Suche nach neuen Arten von wasserstoffreichen Supraleitern. Die meisten experimentell beschriebenen Polyhydrid-Supraleiter mit hoher Tc sind binäre Hydride von Hauptgruppenelementen, Seltenerdmetallen (La, Y usw.) oder Erdalkalimetallen (Ca).
Das Team von Prof. Jin am Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IOPCAS) entdeckte kürzlich neue Hafniumpolyhydride unter Verwendung synergetischer Hochdrucktechniken auf der Grundlage einer Diamantambosszelle in Kombination mit einer In-situ-Laserheizung während einer Suche nach neuen Arten von wasserstoffreichen supraleitenden Materialien.
„Die Hafniumpolyhydride werden bei 243 GPa und 2000 K Hochdruck-Hochtemperaturbedingungen synthetisiert und weisen Supraleitfähigkeit mit Tc ~83 K bei 243 GPa auf“, erklärte Co-Autor Xiancheng Wang, Professor am IOPCAS. Das obere kritische Feld wurde auf ~24 Tesla geschätzt, während die erhaltene supraleitende Kohärenzlänge von Ginzburg Landau ~37 Å beträgt.
Dies ist der erste experimentelle Bericht über 5d-Übergangsmetallhydrid-Supraleiter mit Tc über 80 K. Die neuen Verbindungen können als bedeutende Reichweite supraleitender Polyhydride mit hoher Tc von Hydriden auf Erdalkali-, Seltenerd- oder Sulfidbasis bis hin zu Übergangsmetallhydriden angesehen werden, was darauf hindeutet, dass mehr supraleitende Hydridmaterialien verfügbar sind.
„Wir versuchen, an anderen verwandten Übergangsmetall-Polyhydriden zu arbeiten, um weitere potenzielle Supraleiter zu finden“, so Co-Autor Xin He, ein Doktorand am IOPCAS.
„Die supraleitenden Zirkoniumpolyhydride werden im Moment bei hohem Druck synthetisiert, aber wir versuchen, die supraleitenden Proben bei nahezu Umgebungsbedingungen zu halten, indem wir chemische Drücke einführen“, kommentierte Changqing Jin, der korrespondierende Autor und Teamleiter bei IOPCAS.
Die Studie wurde veröffentlicht in Materialien heute Physik.
CL Zhang et al, Supraleitung über 80 K in Polyhydriden von Hafnium, Materialien heute Physik (2022). DOI: 10.1016/j.mtphys.2022.100826
Bereitgestellt vom Institut für Physik, Chinesische Akademie der Wissenschaften