8月19日消息,一篇于8月19日提交至arXiv的研究《Synthesis and stability of high-Tc LaH10±δ films at high pressures》报告了氢化物超导材料合成与表征的新进展。

研究由英国布里斯托大学、德国地球科学研究中心(GFZ)、法国SOLEIL同步辐射光源等机构合作完成,作者包括Sam Cross、Lawrence Nobbs、Dominique Laniel、Sven Friedemann、Jonathan Buhot等。

高压富氢化物保持着全类别超导体的临界温度纪录:二元化合物中,十氢化镧LaH10在140-180GPa压力下临界温度约250K,是目前二元超导体系的最高纪录。

该工作在两只金刚石对顶砧(DAC)中、分别在168GPa与176GPa压力下,以氨硼烷(NH3BH3)为氢给体,对元素镧薄膜进行原位激光加热,合成了LaH10±δ薄膜。同步辐射X射线衍射解析出高对称fcc镧亚晶格(空间群Fm-3m),晶胞参数与既往块体样品研究高度吻合。

电学测量证实了LaH10±δ中的高温超导性:在176GPa下测得最高247K的临界温度,并观察到磁场对超导的特征性压制行为——这是判定超导态的重要证据。结合衍射与电学的联合测量还揭示了材料稳定性方面的重要信息。

对超导材料研究而言,该工作的价值在于"薄膜化":以镧膜为前驱体、氨硼烷为氢源的合成路线,相比传统块体氢化物合成更接近可控的几何形态,为未来高压超导氢化物的器件化探索(如高压下的薄膜电路)积累了工艺基础;247K(约-26°C)的临界温度已进入家用冰箱可达温区,"近室温超导"的物理边界进一步得到确认。 (来源:arXiv)