188bet足球陳仙輝院士團隊的(de)應劍俊特任(ren)研究員等人與南京大學孫(sun)建教授(shou)課題組合(he)作，通過超(chao)高(gao)(gao)壓技術手(shou)段，發(fa)現元素鈧在(zai)高(gao)(gao)壓下具有高(gao)(gao)達36 開爾(er)文的(de)超(chao)導轉變溫(wen)度(du)，刷新了元素超(chao)導最高(gao)(gao)轉變溫(wen)度(du)的(de)紀錄。6月22日(ri)，相(xiang)關研究成果在(zai)線發(fa)表于《物理評論快報》。
元(yuan)(yuan)素(su)超(chao)導(dao)體為研究超(chao)導(dao)電性提供了一個最簡單、最干凈的材料平臺。自從(cong)1911年(nian)荷(he)蘭(lan)科學(xue)家昂尼斯在(zai)元(yuan)(yuan)素(su)汞中發(fa)現超(chao)導(dao)電性以(yi)來，越來越多(duo)的元(yuan)(yuan)素(su)被發(fa)現具有(you)(you)超(chao)導(dao)電性。目前(qian)，共(gong)有(you)(you)50多(duo)種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)常(chang)壓或高(gao)壓環境下(xia)(xia)被發(fa)現具有(you)(you)超(chao)導(dao)電性。然(ran)而，大多(duo)數(shu)元(yuan)(yuan)素(su)的超(chao)導(dao)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度(du)都較低，之前(qian)最高(gao)的元(yuan)(yuan)素(su)超(chao)導(dao)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度(du)為26 開爾文，是由(you)元(yuan)(yuan)素(su)鈦在(zai)高(gao)壓下(xia)(xia)所實現。
早期(qi)研(yan)究(jiu)發現，元素鈧在壓力下會(hui)經歷四個(ge)結構(gou)相變(bian)。在23千兆帕(pa)(pa)以上，鈧的(de)(de)第一個(ge)結構(gou)相會(hui)轉變(bian)為鈧的(de)(de)第二個(ge)高(gao)壓結構(gou)相，并且鈧的(de)(de)第二個(ge)高(gao)壓結構(gou)相的(de)(de)超導(dao)(dao)轉變(bian)溫(wen)度(du)在100千兆帕(pa)(pa)左右(you)達到近20 開爾文，其相對較高(gao)的(de)(de)超導(dao)(dao)轉變(bian)溫(wen)度(du)被認為是來(lai)源(yuan)于電子逐漸(jian)從4s軌(gui)道向3d軌(gui)道轉移所導(dao)(dao)致。由于早期(qi)高(gao)壓實驗(yan)技術的(de)(de)限制，元素鈧在更高(gao)壓力下的(de)(de)超導(dao)(dao)電性(xing)研(yan)究(jiu)仍然十分缺乏。
針對(dui)這一(yi)問(wen)題，應劍俊等人對(dui)元素鈧進行了超(chao)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下的(de)(de)輸(shu)運研究，確定了其(qi)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下的(de)(de)超(chao)導(dao)相(xiang)圖。通(tong)過高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)電輸(shu)運測量發現鈧的(de)(de)第二個(ge)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)結(jie)構(gou)相(xiang)，超(chao)導(dao)轉變(bian)溫(wen)度隨壓(ya)(ya)(ya)(ya)力增(zeng)加而(er)迅速增(zeng)加，與早期的(de)(de)報道一(yi)致。而(er)在進入(ru)鈧的(de)(de)第三(san)個(ge)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)結(jie)構(gou)相(xiang)后(hou)，超(chao)導(dao)轉變(bian)溫(wen)度隨壓(ya)(ya)(ya)(ya)力幾乎(hu)保持不變(bian)。當進入(ru)鈧的(de)(de)第四個(ge)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)結(jie)構(gou)相(xiang)后(hou)，超(chao)導(dao)轉變(bian)溫(wen)度隨壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)增(zeng)加又繼續增(zeng)加，最高(gao)(gao)達(da)到28 開爾(er)文(wen)。當體系最終在高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下進入(ru)鈧的(de)(de)第五個(ge)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)結(jie)構(gou)相(xiang)后(hou)，其(qi)超(chao)導(dao)轉變(bian)溫(wen)度突然提升到36 開爾(er)文(wen)，并且隨壓(ya)(ya)(ya)(ya)力幾乎(hu)保持變(bian)化(hua)。
進一步地，研(yan)究(jiu)團隊通過第一性(xing)原理(li)計算探索了(le)高(gao)壓(ya)下超導(dao)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)大幅提升(sheng)的(de)物理(li)來源。計算結(jie)果表明：鈧的(de)第五個高(gao)壓(ya)結(jie)構相中d電子與中等頻(pin)率聲(sheng)子之間(jian)的(de)強耦合(he)是(shi)導(dao)致(zhi)其(qi)高(gao)的(de)超導(dao)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)的(de)最(zui)主(zhu)要原因。
研究人(ren)員介紹(shao)，這些結(jie)果表明元素(su)鈧在壓(ya)力(li)下的(de)超(chao)導轉變溫度(du)與結(jie)構(gou)(gou)密(mi)切相關，在鈧的(de)第(di)五個高壓(ya)結(jie)構(gou)(gou)相中發現的(de)36 開爾文超(chao)導轉變溫度(du)不但刷新了元素(su)超(chao)導轉變溫度(du)的(de)紀錄，而且(qie)也為在簡單體系中尋找(zhao)高溫超(chao)導材料提供了一個新的(de)思路。 （王敏）
第3871期 20230704
文章來源：中國金宝搏入口188發現最高超導轉變溫度的元素超導體 (cannews.com.cn)
