研究人員發(fā)現(xiàn)，高溫的硫化氫在高壓下將會(huì)失去其電阻作用，這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)可望為能在室溫下作業(yè)的超導(dǎo)體研究鋪路。

根據(jù)德國(guó)馬克斯普朗克化學(xué)研究所以及美茵茨大學(xué)的研究人員觀察，在150萬(wàn)巴(bar)的極高壓力(相當(dāng)于地球核心壓力的一半)下，-70℃的硫化氫(H2S)將會(huì)變成超導(dǎo)體。在此之前，唯一已知可提供超導(dǎo)體的材料是一種特殊的銅陶瓷，它只能在極低溫度(約-140℃)下實(shí)現(xiàn)，而利用傳統(tǒng)超導(dǎo)體的話至少要低溫至-234℃。

研究人員用小于1立方公分的特殊壓力腔室裝置來(lái)壓縮硫化氫——它在正常情況下是氣體——使其成為超導(dǎo)體。以該裝置兩側(cè)的金剛石作為鐵砧，使其持續(xù)增加樣本的壓力，而在裝置上的觸點(diǎn)用于測(cè)量樣本電阻。

圖中顯示該裝置用于產(chǎn)生極高壓力。研究員利用六角螺釘重壓金屬電池，在電池中造成高壓。而像鐵砧般的金剛石則在樣本上施壓。

“透過(guò)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)為使材料成為超導(dǎo)體的溫度寫(xiě)下新記錄了，”主導(dǎo)馬克斯普朗克研究團(tuán)隊(duì)的Mikhael Eremets表示，“其他高溫的傳統(tǒng)超導(dǎo)體也存在許多可能。傳統(tǒng)超導(dǎo)體的溫度轉(zhuǎn)變?cè)诶碚撋鲜菦](méi)有限制的。而且我們的實(shí)驗(yàn)還解釋了超導(dǎo)體甚至可在室溫下發(fā)生。”

盡管原先一直在預(yù)測(cè)這種來(lái)自特定物質(zhì)的高溫傳統(tǒng)超導(dǎo)體，但我們的研究是第一次以高轉(zhuǎn)變溫度為傳統(tǒng)超導(dǎo)體進(jìn)行概念驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。研究人員目前正致力于尋找材料具有更高轉(zhuǎn)變溫度的材料。

“具有這種高轉(zhuǎn)變溫度的明顯候選材料是純氫氣，”Eremets說(shuō)。 “預(yù)計(jì)它將在高壓下成為室溫超導(dǎo)體。”