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氢化镧奇特高温超导之谜揭开

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发表于 2020-2-25 14:13:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
  科技日报东京 2 月 13 日电 (记者陈超)日本物质质料研究机构、东北大学、东京大学和理化学研究所等组成的国际研究小组通过计算机模拟发现,氢化镧(LaH10)在接近室温(-23℃)的超导高压下,通过原子核的量子波动作用在广泛压力地区,成为稳固存在的“量子固体”。这一发现表明,通过含有大量氢气的富氢化合物,可在比预想低得多的压力下实现高温超导和室温超导。
  超导质料由于具有零电阻,输电无能量损失,有望办理环境能源题目而备受关注。实现室温超导是人类的空想,长期以来进行了很多研究。2019 年曾陈诉在 130—220GPa 高压下,具有立方晶布局的 LaH10 在绝对温度 250K(-23℃)接近室温超导,刷新了超导转移温度的最高记录,并能在此宽压范围稳固存在。但现在为止,理论计算预测稳固这个布局需要至少 230GPa 或更高压力,为何立方晶布局稳固会比理论预测的低 100GPa 压力备受关注。
  研究小组留意到,迄今为止理论计算忽略了原子核量子波动。他们使用参加了原子核量子波动效果的计算机模拟,结果发现在高压下氢化镧的氢原子核量子波动极大,立方晶布局 LaH10 由于量子波动效果,在广泛压力领域呈稳固的“量子固体”状态。另外,通过新的计算,他们还对实验中得到的包括压力依靠性的超导转移温度进行了精确形貌。
  由于原子核的量子波动是多数物质常见的广泛现象,研究小组希望发现其他富氢化合物替代氢化镧。使用参加量子波动的模拟方法,提高了预测雷同替代物质的组成和布局的理论精度。通过理论预测室温超导物质,有助于探求更合适的目标质料。
  研究成果发表在近来的《自然》网站。

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