javascript contador Saltar al contenido

Китайские исследования потенциально подтверждают никелевую сверхпроводимость Стэнфордского университета

Эти материалы широко освещались, и некоторые комментаторы зашли так далеко, что заявили, что они предвещают начало «никелевого века» сверхпроводимости. Это связано с тем, что никелаты могут проводить электрический ток без сопротивления даже при высоких температурах. Вскоре, как недавно сообщило AAC, австрийские исследователи обнаружили, что первоначальные результаты Стэнфорда, в которых сообщалось об этих свойствах, воспроизвести невозможно: Это связано с тем, что в некоторых никелатах дополнительные атомы водорода включаются в структуру материала, полностью изменяя его электрическое поведение.

Исследование электронной структуры никелатов

В настоящее время группа из Института технологии и материаловедения Нинбо (NIMTE) Академии наук Китая провела исследование электронной структуры недавно открытых никелевых сверхпроводников, работа которых была опубликована в Physical Review Letters 22 апреля он успешно объясняет экспериментальные трудности, с которыми столкнулась венская команда, когда они попытались синтезировать сверхпроводящие никелаты.

Учет трудностей синтеза

Чтобы прояснить утверждение венских и других исследователей о том, что никелаты не могут воспроизводить и действительно не проявляют сверхпроводящих свойств, исследовательская группа NIMTE произвела расчеты, основанные на функциональной теории плотности и динамической теории среднего поля: Используя суперкомпьютеры, команда обнаружила, что химическое восстановление соединения типа ABO3 с CaH2 может привести к ABO2 и ABO2H. Было также обнаружено, что топотактический водород в никелатах энергетически выгоден для LaNiO2, но не для NdNiO2, легированного стронцием, что имело драматические последствия для электронной структуры: 3d9 LaNiO2 аналогичен купратам (легированным), а 3d8 LaNiO2H – двухмоторный орбитальный изолятор.

Иллюстрация водорода, встроенного в структуру никелата. Изображение приписано TU Wien

Сложность воспроизведения результатов

Следовательно, водород может быть включен в структуру материала некоторых никелатов, что полностью меняет электронные свойства материала. Это предложение было проверено исследователями из Национального университета Сингапура (NUS), которые извлекли водород, выделившийся в процессе производства, и сумели синтезировать сверхпроводящие никелаты. Исследование, проведенное командой NIMTE, вместе с выводами команды NUS и синтезом Успех сверхпроводящих никелатов может объяснить трудности, с которыми сталкивается венская команда в достижении того же самого, а также объяснить, почему некоторые никелаты являются сверхпроводящими, а другие – нет. Кроме того, исследование команды NIMTE предполагает потенциальные улучшения исходного процесса синтеза для улучшения Успешные показатели: деформация сжатия и легирование стронцием, длительное время реакции для снижения давления газообразного водорода и низкие температуры.