新的铈超氢化物成为超导体的垫脚石

Skoltech 的研究人员和他们来自中国的同事通过实验证明了铈超氢化物 CeH9 和 CeH10 的超导性，为低压和潜在的室温超导体指明了道路。该论文发表在《物理评论快报》杂志上。

通向超导性的道路是一些材料的一种极具吸引力的物理特性，因为它们具有零电阻，因此不会因热量而损失能量，需要穿越崎岖的地形。它需要极低的温度(我们说的是 135 K，或负 138 摄氏度，最热时)或极高的压力(在 2019 年，发现 LaH10 在 -23 C 和 170 万个大气压下变得超导，而在 2020 年发现 SCH 化合物在 +15°C 和 270 万个大气压下超导)。科学家们正在努力使超导体“正常化”，寻找在接近室温和稍微不那么可怕的压力下具有这种特性的化合物。

继续进行理论与实验相结合的长期探索，Skoltech 教授 Artem R. Oganov 和博士生 Dmitrii Semenok 与崔天教授、黄晓丽教授(吉林大学)和博士生 Wuhao Chen 合作。该团队已经在 CeH9(一种他们在 2019 年初发现的超氢化铈)和新合成的 CeH10 中证明了超导性。

“铈氢化物是非凡的化合物。在比任何其他超氢化物(约 80 万个大气压)更低的压力下稳定并显示高温超导性，它们是进一步研究这些迷人化合物中超导性机制的理想起点，并设计其他超导体，在更低的压力下稳定，”作者写道。

“早些时候，我们在元素周期表和氢化物的超导性之间建立了非常密切的关系——我们相信它不仅适用于氢化物!以 La 和 Ce 为例——它们是元素周期表中的邻居，实际上都形成了高温超导体。然而，存在差异：LaH10 在较高温度下超导，而 CeH10 在较低压力下稳定，”Artem R. Oganov 说。

作者指出，现在主要探索的是二元氢化物。“现在我们需要仔细考虑如何组合元素以在三元氢化物的较低压力下实现更高温度的超导性。我们知道哪些元素会导致更高温度的超导性，并开始了解哪些元素会导致在较低压力下的稳定性。这些是主要音符，但将它们组合成旋律需要想象力，”Dmitrii Semenok 补充道。

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