科学家合成的新型高温超导体

超导悬浮插图

由美国Skoltech和MISIS的教授Artem R. Oganov和RAS晶体学研究所的Ivan Troyan博士领导的国际团队对一种新型高温超导体——氢化钇(YH6)进行了理论和实验研究。他们的研究结果发表在杂志上先进材料

钇氢化物在迄今已知的三个最高温度超导体中排名。The leader among the three is a material with an unknown S-C-H composition and superconductivity at 288 K, which is followed by lanthanum hydride, LaH10, superconducting at temperatures up to 259 K), and, finally, yttrium hydrides, YH6 and YH9, with maximum superconductivity temperatures of 224 K and 243 K, respectively. The superconductivity of YH6 was predicted by Chinese scientists in 2015. All of these hydrides reach their maximum superconductivity temperatures at very high pressures: 2.7 million atmospheres for S-C-H and about 1.4-1.7 million atmospheres for LaH10 and YH6. The high pressure requirement remains a major roadblock for quantity production.

“直到2015,138K(压力下的166 k)是高温超导性的记录。房间温度超导,五年前会嘲笑,已成为现实。目前,整个点是在较低压力下获得室温超导性,“纸上的一名合作者和Skoltech的博士学位,Dmitry Semenok说。

高温超导体首先在理论上被预测,然后通过实验被创造和研究。当研究新材料时,化学家首先做理论预测,然后在实践中测试新材料。

“首先,我们看看更大的画面并在计算机上研究多种不同的材料。这使得事情更快。更详细的计算遵循初始筛选。通过五十或一百种材料进行排序大约需要一年,而一个特殊兴趣的物质的实验可能会持续一年或两个,“Oganov评论。

通常,超导临界温度的理论预测误差约为10-15%。类似的准确性在关键磁场预测中实现。在YH6的情况下,理论与实验之间的协议相当差。例如,与理论预测相比,在实验中观察到的临界磁场比在较高2至2.5倍。这是第一次科学家遇到这种差异尚未解释的差异。也许,一些额外的物理效应有助于这种材料的超导性,并且在理论计算中没有占占据。

参考:Ivan A. Troyan,Dmitrii V. Semenok,Anesalander G. kvashnin,Andrey V. Sadakov,Oleg A. Sobolevskiy,Vladimir M.Pudalov,Anna G. Ivanova,Vitali B.Prakapenka,Eran Greenberg,Alexander G. Gavriliuk,Igor S. Lyubutin,Viktor V. Struzhkin,Aitor Bergara,Ion Errea,Raffaello Bianco,Matteo Calandra,Francesco Mauri,Lorenzo Monacelli,Ryosuke Akashi和Artem R. Oganov,2021年3月10日,先进材料
DOI: 10.1002 / adma.202006832

5点评论关于“科学家合成的新型高温超导体”

  1. 288k =约15 C =约59 F
    那是室温!
    好吧,取决于房间。
    这是一个寒冷的房间,好吧,但仍然是一个房间。

  2. 伟大的工作。观念:太空非常寒冷。所以火星。月亮就不那么重要了。我还没听说过在卫星上使用超导。或者火星探测器。我们不应该从那里开始吗?

    • 例子:一种基于卫星通过地球磁场运动的发电机。

      这将使埃隆·马斯克(Elon Musk)能够部署看不见的互联网卫星,因为没有太阳能电池板,从而避免了自然爱好者和天文学家们的许多挫折。

      • “通过地球磁场的动作”任何产生的能量会同时慢下卫星,直到它重新进入地球的大气并被摧毁。因此,您仍然需要太阳能电池板或放射性衰变(核裂变)电池或其他东西作为长期的能源。

        反过来说,把能量注入磁场可以产生推力,这有时是有用的。或者作为一种更有效的离子驱动磁场源。

  3. “288 k =约15 c =约59 f
    那是室温!……”

    如果不是因为所需的荒谬高压会很棒。

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