科学家们预测了基于超氢化钡的独特分子超导体的存在并对其进行了合成。斯科尔科沃科学技术学院的新闻服务写道,对该化合物的研究将有助于制造出首个成熟的“房间”超导体。职位描述由科学杂志“自然通讯”发表。
近年来,科学家们创造了几种可以在非常高的温度下运行的新型超导体。例如,硫化氢在压缩到几百万个大气压时显示出超导性能。
根据20世纪中叶提出的经典超导理论,这种超导体是不存在的。因此,科学家一方面试图使这一理论现代化,另一方面,他们正在寻找具有相似性质的新化合物,以便在实践中研究其性质。
例如,在过去的几年中,斯科尔科沃科技学院的教授阿特姆·奥加诺夫(ArtemOganov)和他的同事已经预测并合成了基于镧,铀,act和许多其他重金属的氢化物的几种高温超导体。
他们最近想知道不同形式的氢化钡是否会表现出相似的特性。这是镧系元素周期表上最接近的“邻居”,但其电子壳的结构完全不同。科学家使用由Oganov和他的同事开发的USPEX算法计算了氢和钡原子之间的相互作用。
这些计算表明,从理论上讲氢化钡的形式是未知的,其中每个金属原子有12个氢原子。这是这种连接的记录。这种物质应在足够高的温度(约–253°C)下转变成超导体。
俄罗斯和中国的研究人员向美国同事寻求帮助,并在华盛顿卡内基科学研究所尝试合成这种物质,并使用阿贡国家实验室安装的APS粒子加速器研究了其结构。
科学家发现,如果钡被压缩到140万个大气压,并用激光将其平行加热到1.6万开尔文,就会形成化合物BaH12。对该物质的进一步实验表明,该超导体的分子结构是独特的。
具体来说,它是由两个和三个氢原子组成的分子基团组成,它们之间的相互作用极大地影响了电如何通过超氢化钡。奥加诺夫及其同事希望,对BaH12性质的进一步研究将为实现成熟的“房间”超导性铺平道路。
特别是,科学家们建议,具有大量氢原子的氢化镧,以及其与元素周期表底部的钡和金属的化合物,将具有更有趣的超导特性。