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中科院物理所研究團隊研制出鈣基富氫超導新材料

文章來源: 發布時間:2022-12-22

據中國科學院物理研究所消息,近期,該所極端條件物理重點實驗室靳常青、望賢成團隊在富氫新材料和超導研究上取得新進展,指導博士生李芷文和何鑫等獨立研制發現了鈣基富氫超導新材料。

據介紹,Wigner和Huntington在上世紀30年代曾理論預言,在足夠高的壓力,氫將由常壓氣態轉化為像堿金屬一樣的固體金屬。由于氫的德拜溫度很高,基于電聲耦合的經典BCS理論,金屬氫可能具有高溫超導性質。然而理論估算氫的金屬化約需500 GPa的極端高壓(1GPa~1萬大氣壓力),超過目前高壓實驗技術水平,純氫金屬化任重道遠。

1970年代,中科院物理研究所徐濟安等人提出,通過富氫化合物引入化學內壓降低氫金屬化壓力的構想。2004年,Ashcroft教授進一步探討富氫化合物可降低氫金屬化所需壓強,同時仍保留以氫為主的高溫超導屬性。這些理論設想和預測得到吉林大學團隊的進一步推進,近年,國際上相繼報道在硫氫和稀土氫化物實驗觀察到200K以上高溫超導現象。

靳常青、望賢成團隊長期致力于高壓極端條件新材料制備及功能調控研究,設計研發具有自主知識產權的高壓、低溫、強場和激光加熱的綜合實驗裝置,可進行超高壓高溫合成和在位物性聯合表征研究。近來,他們高壓合成并實驗發現Tc達71K的鋯基富氫超導材料,這是首個4d過渡金屬富氫高溫超導材料。

而本次最新研制發現的鈣基富氫超導材料,成為繼硫氫、稀土金屬氫化物的又一類Tc高于200 K的二元富氫高溫超導材料,拓展了富氫高溫超導材料的研究范疇。

據了解,靳常青是中科院物理所研究員,博士生導師,高壓研究團隊負責人,主要從事擴展壓力空間新型量子功能和新能源材料研制和物性表征研究;望賢成是中科院物理所副研究員, 博士生導師,主要研究方向為通過高壓實驗技術手段進行新材料探索及相關物性研究,主要研究材料體系為新超導材料、磁性功能材料以及準一維結構材料等。(文字來源:中國科學院物理研究所)

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