Russische natuurkundige Viktor Lakhno van het Keldysh Institute of Applied Mathematics, RAS beschouwt symmetrische bipolarons als basis voor supergeleiding bij hoge temperaturen. De theorie verklaart recente experimenten waarbij een supergeleiding werd bereikt in lanthaanhydride LaH ₁₀ bij extra hoge druk bij bijna kamertemperatuur. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Physica C:Supergeleiding en zijn toepassingen .

Supergeleiding impliceert een totale afwezigheid van elektrische weerstand in het materiaal wanneer het onder een kritische temperatuur wordt gekoeld. Heike Kamerlingh Onnes was de eerste die opmerkte dat als de kwiktemperatuur daalt tot -270°C, de weerstand neemt af met een factor 10, 000. Onthullen hoe dit bij hogere temperaturen kan worden bereikt, zou revolutionaire technologische toepassingen hebben.

De eerste theoretische verklaring van supergeleiding op microscopisch niveau werd in 1957 gegeven door Bardeed, Cooper en Schrieffer in hun BCS-theorie. Echter, deze theorie verklaart geen supergeleiding boven het absolute nulpunt. Tegen het einde van 2018, twee onderzoeksgroepen ontdekten dat lanthaanhydride LaH ₁₀ wordt supergeleidend bij recordhoge temperatuur. De eerste groep beweert dat de overgangstemperatuur naar de supergeleidende toestand Tc =215 K (-56°C) is. De tweede groep meldt dat de temperatuur Tc =260 K (-13°C) is. Op beide rekeningen de monsters stonden onder een druk van meer dan een miljoen atmosfeer.

Supergeleiding bij hoge temperaturen wordt bijna willekeurig in nieuwe materialen gevonden, omdat er geen theorie is die het mechanisme zou kunnen verklaren. In zijn nieuwe werk Viktor Lakhno stelt voor om bipolarons als basis te gebruiken. Een polaron is een quasideeltje dat bestaat uit elektronen en fononen. Polarons kunnen paren vormen door elektron-fonon interactie. Deze interactie is zo sterk dat ze zo klein blijken te zijn als een atomaire orbitaal en in dit geval bipolaronen met een kleine straal worden genoemd. Het probleem van deze theorie is dat bipolaronen met een kleine straal een zeer grote massa hebben in vergelijking met een atoom. Hun massa wordt bepaald door een veld dat hen vergezelt in de loop van de beweging. En de massa beïnvloedt de temperatuur van een supergeleidende overgang.

Viktor Lakhno construeerde een nieuwe translatie-invariante (TI) bipolaron-theorie van supergeleiding bij hoge temperatuur. Volgens zijn theorie de formule voor het bepalen van de temperatuur betreft geen bipolaronmassa maar een gewone effectieve massa van een bandelektron, die groter of kleiner kan zijn dan de massa van een vrij elektron in vacuüm en ongeveer 1000 keer kleiner dan de massa van een atoom. De bandmassa verandert als het kristalrooster waarin een elektron wordt geperst. Als de afstand tussen de atomen kleiner wordt, de massa neemt af, te. Als gevolg hiervan, de temperatuur van de overgang kan meerdere malen hoger zijn dan de relevante temperatuur in gewone bipolaron-theorieën.

"Ik heb me geconcentreerd op het feit dat een elektron een golf is. Als dat zo is, er is geen voorkeursplaats in een kristal waar het gelokaliseerd zou zijn. Het bestaat overal met gelijke waarschijnlijkheid. Op grond van de nieuwe bipolarontheorie kan een nieuwe theorie van supergeleiding worden ontwikkeld. Het combineert alle beste eigenschappen van moderne opvattingen, ' zegt Viktor Lakhno.