La Universidad de Jilin logra un avance importante en la investigación de superconductividad basada en hidrógeno

Recientemente, el equipo del profesor Zhong Xin, de la Facultad de Física de la Universidad de Jilin, logró avances clave en el ámbito de la predicción y la investigación experimental de estructuras de alta presión de hidruros ternarios La–B–H. Los resultados de investigación correspondientes ya se publicaron en línea en la revista internacional de máxima autoridad “Journal of the American Chemical Society”. Esto abre una ruta completamente nueva para la investigación aplicada de materiales superconductores de alta temperatura basados en hidrógeno. Los superconductores de alta presión basados en hidrógeno, gracias a sus excelentes prestaciones físicas, se han convertido en el principal punto caliente de la investigación de superconductividad en todo el mundo. Desde el descubrimiento sucesivo de materiales como H3S y LaH10, se ha ido ampliando continuamente el límite de la investigación en superconductividad a alta temperatura; sin embargo, estos materiales necesitan existir de forma estable únicamente bajo presiones extremadamente altas, lo que dificulta gravemente su materialización en aplicaciones reales. Por lo tanto, desarrollar hidruros de nueva generación basados en hidrógeno y superconductores de alta temperatura a presiones relativamente más bajas se ha convertido en un tema fronterizo que urge abordar en este campo; y, en los hidruros binarios, introducir un tercer elemento ligero se considera la dirección clave para superar este problema. Para el sistema La–B–H, cuyos potenciales en la superficie de energía son complejos y con una dificultad de investigación extremadamente alta, el equipo innovó mediante una estrategia de colaboración que combina caracterización experimental de alta presión con predicción acelerada de estructuras cristalinas mediante aprendizaje automático, logrando un gran avance. En el experimento, el equipo logró preparar con éxito la fase termoestablemente estable P21/m-LaB2H7 bajo un rango de presión de 145-158GPa. Los datos de difracción de rayos X de sincrotrón y los resultados de simulación teórica coincidieron completamente. Las mediciones de transporte eléctrico confirmaron que esta fase es un semiconductor. En la investigación teórica, el equipo, dentro del intervalo de 100-200GPa, logró predecir seis nuevas sustancias compuestas estables. Entre ellas, LaBH7 y LaBH8 presentan temperaturas críticas de superconductividad (Tc) por encima de 100K, con un rendimiento potencial sobresaliente de superconductividad a alta temperatura. (Comunicación de Jilin)