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物理學院馬琰銘團隊研究成果發表在《物理評論快報》

時間:2019-08-28    點擊:

  日前,我院馬琰銘團隊在富氫化合物超導設計方面再獲新突破。相關研究成果以“Route to a Superconducting Phase above Room Temperature in Electron-Doped Hydride Compounds under High Pressure”為題,于20190826日在線發表于Physical Review Letters雜志上。



  1911年單質汞首次被發現具有4.2K的超導現象,尋找室溫超導體一直是科學工作者的不懈追求。我院馬琰銘教授科研團隊早在2012年,明確提出籠型氫化物是提高超導轉變溫度的關鍵[PNAS 109, 6463 (2012)]。在2017年利用高壓手段設計了若干具有籠型氫骨架的鑭系金屬氫化物[PRL 119, 107001 (2017)],部分高溫超導結構已被實驗證實(如LaH10高達250-260K,YH6高達224K)。

  近期馬琰銘團隊突破了僅在二元氫化物中尋找高溫超導體的傳統思想,提出了以電子摻雜設計高壓室溫超導體的新思路,采用自主研發的卡里普索(CALYPSO)晶體結構預測方法,通過向二元鎂氫化合物中摻入金屬鋰原子,設計了一種具有籠型氫單元的新型高溫超導體(Li2MgH16),揭示了該籠型氫單元是提高超導轉變溫度的關鍵,其超導溫度可高達473 K (~200 ℃),是室溫超導體的有力候選結構,為實現百年室溫超導的科學夢想點燃了新希望。該成果為在高壓下設計多元氫化物高溫超導體提供了新思路,獲得了媒體的廣泛關注,獲得Physical Review Letters編輯推薦Editors’ Suggestion(入選率1/6,并獲得Physics 專欄以“A Prediction for ‘Hot’ Superconductivity”為題的亮點報道(入選率5)。東京大學的物理學家久保獎獲得者Ryotaro Arita教授評論該研究結果是令人興奮的the result is exciting),并認為該結果揭示了在室溫下實現超導電性的新途徑it unveils a potentially new pathway to achieving superconductivity at room temperature)。

  該研究成果由馬琰銘教授團隊獨立完成,吉林大學物理學院的博士研究生孫瑩為該論文的第一作者,通訊作者為劉寒雨教授和馬琰銘教授。該工作得到了國家自然科學基金、科學挑戰計劃、吉林大學科學技術創新研究團隊等基金的資助,并得到了吉林大學高性能計算中心和北京計算科學研究中心天河二號的支持。

  論文全文鏈接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.097001

 

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