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重大突破!科学家发现超导体和元素周期表之间的联系
2018.04.15   点击56次

图片来源:莫斯科物理技术学院/研究所

近日,莫斯科物理技术研究所和斯科尔技术公司的科学家们已经证明了锕氢化物的高温超导性,同时发现了基于元素周期表计算氢化物超导性的一般原理。他们将研究结果发表在《物理化学快报杂志(The Journal of Physical Chemistry Letters)》上。

高温超导电性是温度高于-196℃(液氮温度)下某些材料出现零电阻的现象,由于室温超导体在空间电力工业、运输以及其他技术驱动领域具有广阔前景,所以超导现象也是物理学家、化学家和材料科学家数十年来一直深入研究的课题。

目前,高温超导体的记录保持者是硫化氢(H3S),其在超过150万大气压的环境下可以起到超导体的作用,温度可低至-70℃。但是这样的压力水平只能在实验室环境中实现,在现实生活中无法实现。因此仍然需要继续寻找新的超导体,或许金属氢化合物可能会达到更高温度的超导电性。然而,化学成分和超导性之间的联系尚不清楚,科学家们必须通过反复试验来解决这一问题。

最近,莫斯科物理技术研究所的Artem R. Oganov教授领导的化学家团体发现,能够形成超导化合物的某些元素在元素周期表中以特定的模式排列。并且实验已经证实,含有金属原子的物质在接近填充新的电子底壳的物质中发生高温超导性。

假定晶体内的金属原子对邻近原子的位置变得高度敏感,这将导致强电子 - 声子相互作用,这就是常规超导性的潜在效应。基于这个假设,科学家们认为高温超导可能发生在锕系氢化物中。现在,他们之前的假设得到了证实:AcH16的超导电性预测出现在温度-69-22 ℃和150万大气压下。

Artem Oganov教授说:“超导电性和元素周期表之间关系的想法最初是我实验室的学生Dmitry Semenok提出来的。他发现的原理非常简单,真的很神奇,以前从没有人发现过。”

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