記者24日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校陳仙輝教授團(tuán)隊(duì)的應(yīng)劍俊特任研究員等人與南京大學(xué)孫建教授課題組合作，通過超高壓技術(shù)手段，發(fā)現(xiàn)元素鈧在高壓下具有高達(dá)36K的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，刷新了元素超導(dǎo)最高轉(zhuǎn)變溫度紀(jì)錄。相關(guān)研究成果于22日在線發(fā)表于《物理評論快報(bào)》上。
元素超導(dǎo)體為研究超導(dǎo)電性提供了一個(gè)最簡單、最干凈的材料平臺。自1911年荷蘭科學(xué)家昂尼斯在元素汞中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性以來，越來越多的元素被發(fā)現(xiàn)具有超導(dǎo)電性。目前，共有50多種元素在常壓或高壓環(huán)境下被發(fā)現(xiàn)具有超導(dǎo)電性。然而，大多數(shù)元素的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度都較低，之前最高的元素超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為26K，是由元素鈦在高壓下所實(shí)現(xiàn)。早期研究發(fā)現(xiàn)，元素鈧在壓力下會經(jīng)歷4個(gè)結(jié)構(gòu)相變。但受實(shí)驗(yàn)技術(shù)所限，元素鈧在更高壓力下的超導(dǎo)電性研究仍然十分缺乏。
針對這一問題，研究團(tuán)隊(duì)對元素鈧進(jìn)行了超高壓下的輸運(yùn)研究，確定了其在高壓下的超導(dǎo)相圖。隨后，研究團(tuán)隊(duì)通過第一性原理計(jì)算探索了高壓下超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度大幅提升的物理來源。結(jié)果表明，元素鈧在壓力下的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，研究中發(fā)現(xiàn)的36K超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度不但刷新了元素超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度紀(jì)錄，而且也為在簡單體系中尋找高溫超導(dǎo)材料提供了新的思路。
