Onderzoekers van Skoltech en hun collega's uit China hebben experimenteel supergeleiding aangetoond in ceriumsuperhydriden CeH9 en CeH10, wijst de weg naar supergeleiders met een lagere druk en mogelijk kamertemperatuur. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven .

De weg naar supergeleiding, een buitengewoon aantrekkelijke fysieke eigenschap van sommige materialen die geen energie verliezen aan warmte omdat ze geen weerstand hebben, ligt door ruig terrein. Het vereist ofwel extreem lage temperaturen (we hebben het over 135 K, of min 138 graden Celsius, op het warmst) of extreem hoge druk (in 2019, LaH10 bleek supergeleidend te worden bij -23 C en 1,7 miljoen atmosfeer, en in 2020 bleek een S-C-H-verbinding supergeleidend te zijn bij +15 C en 2,7 miljoen atmosfeer). Wetenschappers werken aan het "normaliseren" van supergeleiders, op zoek naar verbindingen die deze eigenschap zouden hebben bij bijna kamertemperatuur en een iets minder angstaanjagende druk.

Voortzetting van de langlopende zoektocht die theorie en experiment combineerde, Skoltech Professor Artem R. Oganov en Ph.D. student Dmitrii Semenok bundelde de krachten met het team van professoren Tian Cui, Xiaoli Huang (Jilin University) en Ph.D. student Wuhao Chen. Dit team heeft supergeleiding aangetoond in CeH9, een ceriumsuperhydride dat ze eerder in 2019 hadden ontdekt, en in de nieuw gesynthetiseerde CeH10.

"Ceriumhydriden zijn opmerkelijke verbindingen. Stabiel en vertonen supergeleiding bij hoge temperaturen bij lagere drukken dan andere superhydriden (ongeveer 0,8 miljoen atmosfeer), ze dienen als een ideaal startpunt om het mechanisme van supergeleiding in deze fascinerende verbindingen verder te bestuderen, en ontwerp andere supergeleiders, stabiel bij nog lagere drukken, ’ schrijven de auteurs.

"Eerder hebben we een opmerkelijk nauwe relatie vastgesteld tussen het periodiek systeem en de supergeleiding van hydriden - en we zijn van mening dat dit niet alleen voor hydriden zou moeten gelden. Neem La en Ce - ze zijn buren in het periodiek systeem en vormen inderdaad beide supergeleiders bij hoge temperatuur. , er zijn verschillen:LaH10 supergeleidt bij hogere temperaturen, terwijl CeH10 stabiel is bij lagere drukken, ' zegt Artem R. Oganov.

De auteurs wijzen erop dat binaire hydriden nu het meest worden onderzocht. "Nu moeten we zorgvuldig nadenken hoe we de elementen kunnen combineren om supergeleiding bij hogere temperaturen te bereiken bij lagere drukken in ternaire hydriden. We weten welke elementen leiden tot supergeleiding bij hogere temperaturen en beginnen te leren welke tot stabiliteit bij lagere drukken leiden. Dit zijn de belangrijkste opmerkingen, maar er is verbeeldingskracht voor nodig om ze in een melodie te combineren, " voegt Dmitrii Semenok toe.