量子拓扑超导体:首个室温超导体问世 为了发现它
量子拓扑超导体:首个室温超导体问世 为了发现它但添加多少比例的氢是个技术活。如果添加太少,化合物就不会像金属氢那样超导。如果添加太多,那么化合物超导所需压力太大,实验室里难以达到。Ashcroft将希望寄托在富含氢的化合物上,这类化合物获取能在稍低的压力下变成超导体。然而,要让金属氢变成超导体需要的压力实在太大了,以现有实验室条件难以达到,倒是木星内部有可能满足这样的条件。△ 科学家用高压制备出金属氢2017年,哈佛大学科学家在实验室中制备出金属氢,但压力不足以让其变成超导体。
显然原子质量越重,就越难被电子吸引,电子也就越难形成库珀对,因此科学家把目光瞄向了最轻的原子——氢。
但问题是,常压下固态氢中没有自由电子。只有高压改变固态氢的结构,让氢释放出电子,才有可能形成库珀对。此时氢变成了一种金属状态——金属氢。
△ 木星内部可能存在金属氢
1968年,康奈尔大学物理学家Neil Ashcroft预测,金属氢在常温下应该是超导体。
然而,要让金属氢变成超导体需要的压力实在太大了,以现有实验室条件难以达到,倒是木星内部有可能满足这样的条件。
△ 科学家用高压制备出金属氢
2017年,哈佛大学科学家在实验室中制备出金属氢,但压力不足以让其变成超导体。
Ashcroft将希望寄托在富含氢的化合物上,这类化合物获取能在稍低的压力下变成超导体。
但添加多少比例的氢是个技术活。如果添加太少,化合物就不会像金属氢那样超导。如果添加太多,那么化合物超导所需压力太大,实验室里难以达到。
终于在2015年,德国科学家Eremets发现,一种氢和硫的化合物在-70℃时转变成超导体。
2018年,同样是Eremets的团队发现了冰箱温度下的超导体氢化镧,这种物质在-23℃、170万个大气压下变成超导体。
作者、团队介绍这项研究的团队,来自罗切斯特大学。
△Ranga Dias
Ranga Dias,是这次研究的通讯作者,本科就读于科伦坡大学,攻读的是物理和数学专业。
2007年, Dias搬到美国华盛顿,开始了他的博士工作,领域聚焦在极端凝聚态物理领域,专攻简单分子系统中的超导和绝缘体金属过渡。
△Nathan Dasenbrock-Gammon
Nathan Dasenbrock-Gammon,本科就读于在北肯塔基大学,目前是罗切斯特大学物理学专业的博士一年级学生。