日本高级科学技术研究所
图1
LaYH12和LaY3H24的笼形结构
利用计算机模拟，一个全球研究团队预测了实现三元氢化物高温超导体的新晶体结构，这是朝着实现低成本和无损电力传输技术迈出的一步
信用:JAIST的Ryo Maezono
超导性是指某些材料在低于一定温度时电阻消失的现象，称为“转变温度”
“这一现象对技术革命有着巨大的影响，可以实现低损耗的电力传输，并在没有电力供应的情况下维持电磁力
然而，超导性通常需要极低的温度~ 30 K(相比之下，液氮的温度为77 K)，因此需要昂贵的冷却技术
为了尝试实现低成本超导技术，超导性必须在高得多的转变温度下实现
材料科学家在这方面取得了突破，他们发现了含氢的晶体材料，即“金属氢化物”
“这些化合物是由一个金属原子与氢原子结合而形成的，已经被预测和实现为实现甚至室温超导性的合适候选者
然而，它们需要极高的压力来实现，这限制了它们的实际应用
在发表在《材料化学》上的一项新研究中，由日本高级科学技术研究所(JAIST)的Ryo Maezono教授领导的一组研究人员进行了计算机模拟，以扩大高温超导体的搜索范围，在三元氢化物(氢与另外两种元素结合)中寻找潜在的候选者
在三元氢化物中，元素的数量从两个增加到三个
虽然这极大地增加了可能组合的数量，并可能使预测合适材料的问题变得更加困难，但它也增加了我们遇到潜在高温超导体的机会。”
Maezono
利用该大学的超级计算机，研究人员检查了(LaH6) (YH6)y化合物(y = 1–4)的可能晶体结构，寻找能够产生稳定结构的构型，允许它们在实验室高压下合成
从一个随机结构开始，模拟经历了各种可能的元素组合，测试它们在极高压力(约300 GPa)下的稳定性
模拟揭示了LaYH12和LaY3H24的笼形结构，由LaH24和YH24笼相互堆叠而成(图1)，是高温高压超导体的可行候选者
“Cmm-Lay3H 24的更长堆积时间导致转变温度略微升高，”教授解释道
Maezono
在可能的结构中，最高转变温度(145
31k–137
对于层3H24观察到11 K)
研究人员将较高的转变温度归因于高“态密度”和高“声子频率”，这两个参数被用来评估材料的超导性
这些发现让研究人员兴奋不已，他们乐观地推测发现了更多这样的高温超导体
“使用模拟来预测其他元素的新组合，这是完全有可能的，它们将进一步改善所需的特性，”教授表示
Maezono
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