三元氢化物(Th,Y)H10的合成及超导电性

宋晓旭 郝晓宽 牛景雨 高国英 田永君

宋晓旭, 郝晓宽, 牛景雨, 高国英, 田永君. 三元氢化物(Th,Y)H10的合成及超导电性[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251268
引用本文: 宋晓旭, 郝晓宽, 牛景雨, 高国英, 田永君. 三元氢化物(Th,Y)H10的合成及超导电性[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251268
SONG Xiaoxu, HAO Xiaokuan, NIU Jingyu, GAO Guoying, TIAN Yongjun. Synthesis and Superconductivity in ternary hydrides (Th,Y)H10[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251268
Citation: SONG Xiaoxu, HAO Xiaokuan, NIU Jingyu, GAO Guoying, TIAN Yongjun. Synthesis and Superconductivity in ternary hydrides (Th,Y)H10[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251268

三元氢化物(Th,Y)H10的合成及超导电性

doi: 10.11858/gywlxb.20251268

Synthesis and Superconductivity in ternary hydrides (Th,Y)H10

  • 摘要: 近年来,氢基超导体在高压下实现的近室温超导引起了广泛关注,然而,大多数具有高超导转变温度(Tc)的氢化物需要在极高的压力下才能稳定,极大地限制了其应用潜力。为此,提出了在三元Th-Y-H体系中探索中等压力下获得高Tc超导体的可能性。实验利用金刚石对顶砧,结合原位激光加热技术,以钍(Th)、氢化钇(YH3)与氨硼烷(NH3BH3)为前驱体,在高温高压条件下合成了Th-Y-H三元氢化物。结合同步辐射X射线衍射测量与理论研究结果,确定其主要产物为立方相的(Th,Y)H10,其中Y占比约为10%~15%。电输运测量结果显示,相近压力下其Tc较ThH10提升约10%,在144 GPa下样品的Tc最高可达184 K,且在降压至100 GPa时仍可达170 K,接近该压力下的已知氢化物超导转变温度的最高纪录。外加磁场下的测试进一步验证了超导的真实性,并基于WHH与GL模型估算其上临界场分别为52和39 T。研究结果表明,Th-Y-H是具有优异超导性的三元超导材料体系,通过在二元体系中合理引入新的元素,可有效调控晶体稳定性与电子性质,为在中等压力甚至低压下探索高Tc超导氢化物提供了新的思路与实验依据。

     

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  • 网络出版日期:  2026-01-01

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