Science Bulletin: 锆富氢新材料中发现高于70 K的高温超导性质

论文

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Superconductivity in zirconium polyhydrides with T_c above 70 K

Changling Zhang, Xin He, Zhiwen Li, Sijia Zhang, Shaomin Feng, Xiancheng Wang, Richeng Yu, Changqing Jin

Science Bulletin, 2022, 67(9): 907–909

doi: 10.1016/j.scib.2022.03.001

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简介

氢是周期表里质量最轻的元素, 早期理论预测氢在超高压条件可以呈现固体金属态, 根据BCS电声耦合理论推测金属氢可能具有高温超导特性. 然而实现纯氢的金属化需要很高的压力, 技术复杂极具挑战. 富氢化合物可以对氢提供“化学预压缩”, 有可能在较低压力实现以氢为主的金属化和超导, 目前实验上已经在硫、稀土和碱土金属等富氢化物材料发现高温超导现象. 本文作者运用自行研发的先进的超高压和激光加热一体化的极端条件集成技术, 在～220GPa、2000K的高压高温条件下成功合成了高质量的锆富氢新化合物, 并在锆富氢化合物中发现高压在位诱导的临界转变温度(T_c)高达71 K的超导现象, 这是首次在4d过渡金属氢化物发现高温超导.

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图文速览

Fig. 1. (a) The temperature dependence of resistance measured at 220 GPa for a zirconium polyhydride synthesized at the same pressure at 2000 K. The inset is the derivative of resistance over temperature to determine the critical transition temperature. (b) The resistance measured under applied magnetic fields for the same sample in (a). (c) The resistance for another sample measured at 235 GPa. The inset is the results under different magnetic fields. 

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本文通讯作者

靳常青  研究员 中国科学院物理研究所. 主要从事扩展压力空间新型量子功能和新能源材料研制和物性表征研究.

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