De ontdekking van hogetemperatuursupergeleiders in polyhydriden stimuleert het zoeken naar nieuwe soorten waterstofrijke supergeleiders. De meeste experimenteel gerapporteerde hoge Tc polyhydride supergeleiders zijn binaire hydriden van hoofdgroepelementen, zeldzame aardmetalen (La, Y etc.) of aardalkalimetaal (Ca).

Prof. Jin-team van het Institute of Physics of Chinese Academy of Sciences (IOPCAS) heeft onlangs nieuwe hafniumpolyhydriden ontdekt met behulp van synergetische hogedruktechnieken op basis van diamanten aambeeldcellen in combinatie met in-situ laserverwarming tijdens een zoektocht naar nieuwe soorten waterstofrijke supergeleidende materialen.

"De hafniumpolyhydriden worden gesynthetiseerd bij 243GPa en 2000 K hogedruk-hoge temperatuuromstandigheden en vertonen supergeleiding met Tc ~83 K bij 243GPa", verklaarde coauteur Xiancheng Wang, professor aan IOPCAS. Het bovenste kritische veld werd geschat op ~24 Tesla, terwijl de verkregen supergeleidende coherente lengte van Ginzburg Landau ~37Å is.

Dit is het eerste experimentele rapport over een 5d-supergeleider van een overgangsmetaalhydride met een Tc van meer dan 80K. De nieuwe verbindingen kunnen worden gezien als een aanzienlijk bereik van supergeleidende polyhydriden met een hoge Tc, van op aardalkali, zeldzame aarde of sulfiden gebaseerde hydriden tot overgangsmetaalhydriden, wat suggereert dat er meer supergeleidende hydridematerialen beschikbaar zijn.

"We proberen aan andere gerelateerde polyhydriden van overgangsmetaal te werken om meer potentiële supergeleiders te vinden", aldus co-auteur Xin He, een afgestudeerde student aan IOPCAS.

"De supergeleidende zirkoniumpolyhydriden worden momenteel onder hoge druk gesynthetiseerd, maar we proberen de supergeleidende monsters bij bijna omgevingscondities te ondersteunen door chemische druk te introduceren", aldus Changqing Jin, de corresponderende auteur die de teamleider is bij IOPCAS.

De studie is gepubliceerd in Materials Today Physics . + Verder verkennen

Wetenschappers verduidelijken hoe de bekendste supergeleider werkt