Wetenschappers van het Moscow Institute of Physics and Technology en Skoltech hebben de supergeleiding bij hoge temperaturen van actiniumhydriden aangetoond en een algemeen principe ontdekt voor het berekenen van de supergeleiding van hydriden op basis van alleen het periodiek systeem. De resultaten van hun onderzoek zijn gepubliceerd in de Journal of Physical Chemistry Letters .

Supergeleiding bij hoge temperaturen is een fenomeen van nul elektrische weerstand in bepaalde materialen bij temperaturen boven -196 ° C (de temperatuur van vloeibare stikstof). Supergeleiders bij kamertemperatuur bieden perspectieven voor de energiesector, vervoer, en andere technologiegedreven sectoren. Momenteel, de recordhouder in supergeleiding bij hoge temperaturen is waterstofsulfide (H3S), die functioneert als een supergeleider bij 1,5 miljoen atmosfeer en een temperatuur van -70 graden C. Dergelijke drukniveaus kunnen alleen worden bereikt in een laboratoriumomgeving, en de temperatuur is ver onder kamertemperatuur, dus de zoektocht naar nieuwe supergeleiders gaat door. Misschien kan een zelfs hogere temperatuur supergeleiding worden bereikt in metaal-waterstofverbindingen. Toch was het verband tussen chemische samenstelling en supergeleiding onduidelijk, wetenschappers laten puzzelen met vallen en opstaan.

Een groep chemici onder leiding van Artem R. Oganov, professor aan het Moskouse Instituut voor Natuurkunde en Technologie en Skoltech, ontdekte dat bepaalde elementen die supergeleidende verbindingen kunnen vormen in een specifiek patroon in het periodiek systeem zijn gerangschikt. Er werd vastgesteld dat zich supergeleiding bij hoge temperatuur ontwikkelt in stoffen die metaalatomen bevatten die dicht in de buurt komen van het bevolken van een nieuwe elektronische subschaal. Er wordt aangenomen dat metaalatomen in het kristal zeer gevoelig worden voor de posities van de naburige atomen, wat zou resulteren in een sterke elektron-fonon interactie, het onderliggende effect van conventionele supergeleiding. Op basis van deze veronderstelling, de wetenschappers veronderstelden dat supergeleiding bij hoge temperatuur zou kunnen optreden in actiniumhydriden. Hun veronderstelling werd geverifieerd en bevestigd:supergeleiding werd voorspeld voor AcH ₁₆ bij temperaturen van -69 tot -22 graden C bij 1,5 miljoen atmosfeer.

"Het idee van een verband tussen supergeleiding en het periodiek systeem werd voor het eerst naar voren gebracht door Dmitry Semenok, een student in mijn lab. Het principe dat hij ontdekte is heel eenvoudig en het is echt verbazingwekkend dat niemand het eerder had ontdekt, " zegt Artem Oganov.