Cadre de superhydrure de cérium CeH10 synthétisé par les chercheurs et s’est avéré être un supraconducteur à haute température. Crédit : Pavel Odinev/Skoltech
Les nouveaux superhydrures de cérium deviennent les pierres angulaires des supraconducteurs « Goldilocks ».
Des chercheurs de Skoltech et leurs collègues chinois ont démontré expérimentalement la supraconductivité dans les superhydrures de cérium CeH9 et CeH10, ouvrant la voie à des supraconducteurs à basse pression et potentiellement à température ambiante. Le document a été publié dans la revue Mots d’examen physique .
La voie de la supraconductivité, un domaine physique exceptionnellement attrayant de certains composants qui ne réduisent pas l’énergie à la température parce qu’ils n’ont absolument aucune résistance, passe par un terrain difficile. Il faut soit des températures extrêmement réduites (on parle de 135 K, soit même moins 138 niveaux C , au plus chaud) ou extrêmement impitoyable (en 2019, LaH10 s’est avéré supraconducteur à -23 C et un 7 millions d’atmosphères, et en 2020 le composé SCH avait été trouvé supraconducteur à +15 D et 2 , 7 millions d’atmosphères) . Les chercheurs travaillent à «normaliser» les supraconducteurs, à la recherche de substances qui auraient cette propriété ou cette maison à une température proche de la température de l’espace et un stress relativement moins terrifiant.
Poursuivant la quête de longue haleine qui combinera théorie et expérience, l’enseignant Skoltech Artem R. Oganov et le doctorant Dmitrii Semenok se sont associés au groupe des professeurs Tian Cui, Xiaoli Huang (Université de Jilin) et au doctorant Wuhao Chen. Ce groupe a démontré la supraconductivité dans CeH9, le superhydrure de cérium qu’ils avaient découvert précédemment en 2019, et le CeH10 nouvellement synthétisé.
« Les hydrures de cérium sont des composés impressionnants. Stables et affichant une supraconductivité à haute température à des défis inférieurs à ceux de tout autre superhydrure (environ 0,6 million d’atmosphères), ils serviront de point de départ idéal pour approfondir l’étude du mécanisme particulier de la supraconductivité dans ces substances fascinantes et concevoir divers autres supraconducteurs, stable sur des défis encore plus bas », écrivent les scénaristes.
« Auparavant, nous avons établi une relation étonnamment étroite entre votre tableau périodique et la supraconductivité des hydrures – et nous pensons que cela ne devrait pas s’appliquer simplement aux hydrures ! Considérez La et Ce – ils sont voisins dans le bureau périodique et en fait tous les deux sont des supraconducteurs à haute température. Néanmoins, il existe des différences : le LaH10 est supraconducteur à des températures élevées, tandis que le CeH10 est stable à des pressions plus basses », explique Artem R. Oganov.
Les auteurs particuliers soulignent que les hydrures binaires seront désormais principalement explorés. « Maintenant, nous devons soigneusement réfléchir à la manière de combiner le soleil et la pluie pour atteindre une supraconductivité à plus haute température à des défis plus faibles dans les hydrures ternaires. Nous savons quels composants conduisent à une supraconductivité à haute température et commençons à apprendre lesquels conduisent généralement à une stabilité à des pressions plus basses. Ce sont les notes principales, mais il faut de l’imagination pour les mélanger dans une mélodie », assure Dmitrii Semenok.
Crédit : « Phases supraconductrices à haute température dans le superhydrure de cérium ayant un T chimique autant que 115 K sous une pression d’un seul mégabar » par Wuhao Chen, Dmitrii V. Semenok, Xiaoli Huang, Haiyun Shu, Xin Li, Defang Duan, Tian Cui et Artem R. Oganov, 9 septembre 2021, Caractères d’examen physique .
DOI : 10. 1103/PhysRevLett. 127. 117001
Parmi les autres entreprises impliquées dans cette étude figurent le Jilin College, l’Université de Ningbo, ainsi que le Center for Ruthless Science and Technologies Advanced Research.
