La découverte de supraconducteurs à haute température dans les polyhydrures encourage la recherche de nouveaux types de supraconducteurs riches en hydrogène. La plupart des supraconducteurs polyhydrures à haute Tc rapportés expérimentalement sont des hydrures binaires d’éléments du groupe principal, des métaux de terres rares (La, Y, etc.) ou des métaux alcalino-terreux (Ca).
L’équipe du professeur Jin de l’Institut de physique de l’Académie chinoise des sciences (IOPCAS) a récemment découvert de nouveaux polyhydrures d’hafnium en utilisant des techniques synergiques à haute pression basées sur une cellule à enclume en diamant en combinaison avec un chauffage laser in situ lors d’une recherche de nouveaux types de matériaux supraconducteurs riches en hydrogène.
« Les polyhydrures d’hafnium sont synthétisés à 243GPa et 2000 K à haute pression et à haute température et présentent une supraconductivité avec Tc ~ 83 K à 243GPa », a expliqué le co-auteur Xiancheng Wang, professeur à l’IOPCAS. Le champ critique supérieur a été estimé à ~ 24 Tesla tandis que la longueur cohérente supraconductrice de Ginzburg Landau obtenue est de ~ 37 Å.
Il s’agit du premier rapport expérimental sur un supraconducteur d’hydrure de métal de transition 5d avec un Tc supérieur à 80K. Les nouveaux composés peuvent être considérés comme une extension significative des polyhydrures supraconducteurs à haute Tc des hydrures à base d’alcalino-terreux, de terres rares ou de sulfures aux hydrures de métaux de transition, suggérant que davantage de matériaux d’hydrure supraconducteurs sont disponibles.
« Nous essayons de travailler sur d’autres polyhydrures de métaux de transition apparentés pour trouver davantage de supraconducteurs potentiels », selon le co-auteur Xin He, étudiant diplômé à l’IOPCAS.
« Les polyhydrures de zirconium supraconducteurs sont synthétisés à haute pression pour le moment, mais nous essayons de maintenir les échantillons supraconducteurs dans des conditions proches de l’ambiante en introduisant des pressions chimiques », a commenté Changqing Jin, l’auteur correspondant qui est le chef d’équipe à l’IOPCAS.
L’étude a été publiée dans La physique des matériaux aujourd’hui.
CL Zhang et al, Supraconductivité supérieure à 80 K dans les polyhydrures d’hafnium, La physique des matériaux aujourd’hui (2022). DOI : 10.1016/j.mtphys.2022.100826
Fourni par Institut de physique, Académie chinoise des sciences