Команда ученых из России совместно с зарубежными коллегами создала запрещенное классической химией соединение — нонагидрид церия. Оно демонстрирует сверхпроводимость при сравнительно низком давлении в миллион атмосфер и температуре в 73 кельвина. Работа опубликована в журнале Nature Communications, целиком с ней можно ознакомиться на сайте препринтов arXiv.org.
Считается, что при чрезвычайно сильном сжатии водород должен стать металлом. Предыдущие расчеты показали, что металлический водород сможет проявлять сверхпроводимость даже при комнатной температуре. К сожалению, металлизация чистого водорода требует колоссального давления, около пяти миллионов атмосфер. Для сравнения, давление в центре Земли составляет 3,6 млн атмосфер.
«Поэтому материаловеды идут по другому пути: синтезируются так называемые “запрещенные” соединения разных элементов, например лантана, серы или церия — и водорода, с повышенным содержанием последнего. Скажем, классическая химия предусматривает вещества с формулами CeH2 и CeH3. Мы же „упаковываем“ в супергидрид церия еще больше атомов водорода и получаем соединение CeH9», — поясняет автор исследования, профессор Сколтеха и МФТИ Артем Оганов.
«Хотя сверхпроводящие свойства супергидрида церия проявляются только при охлаждении до −200 °C, этот материал интересен тем, что стабилен при более низком давлении (1 млн атмосфер), чем полученные ранее супергидриды серы и лантана», — рассказывает соавтор работы, научный сотрудник МФТИ и Всероссийского НИИ автоматики им. Н. Л. Духова Иван Круглов.