研究探索了三种化学元素未探索的超导组合

Skoltech 的研究人员以及 MIPT 和中国高压科学技术高级研究中心的同事通过计算探索了在极高压力下存在的氢、镧和镁的奇异化合物的稳定性。除了将各种三元素组合与它们稳定的条件相匹配之外，该团队还发现了五种全新的氢化合物以及仅含镁或镧的化合物。

这项研究发表在《今日材料物理学》上，是正在进行的室温超导体研究的一部分，室温超导体的发现将对电力工程、交通、计算机等产生巨大影响。

“在之前未探索过的氢、镧和镁体系中，我们发现 LaMg 3 H 28是‘最热’的超导体。它在大约 200 万个大气压下的温度低于 –109°C，电阻损失不大，但也不是一个记录。该研究的首席研究员、斯科尔理工学院的 Artem R. Oganov 教授评论道。

“不过，重要的是，我们还对指导寻找高温超导体的经验规则的有效性提供了新的确认。这是本文的中心发现，以及五种新的二元化合物，包括 LaH 13和 MgH 38。这些都是非常奇特的作品，尚未提出理论解释。”

“此外，我们提出了一种研究非常大的化学空间的新方法，并证明了其对 La-Mg-H 系统的有效性，”在 MIPT 进行这项研究的 Ivan Kruglov 说。

至于研究证实的经验规律，则与电子从金属原子到氢原子的转移有关。据信，促进超导性的是许多氢原子之间存在大量相对较弱的共价键，这些氢原子以 3D 网络连接。

然而，氢原子可以从镧或镁中捕获最多一个完整的电子，将其转变为不寻求任何进一步化学键的负氢负离子。或者，如果氢没有从金属原子获得电子，它可以通过与其他氢原子形成H 2分子来满足该需要。

“事实证明，每个氢原子平均有三分之一的电子是一个神奇的数字，”奥加诺夫说。“越接近超导性就越好。人们注意到这一点已经有一段时间了，我们的研究再次证实了这一点，这次是在一个相当复杂的化学系统上。”