Jilin University a réalisé une avancée importante dans la recherche sur la supraconductivité à base d'hydrogène

Récemment, l’équipe du professeur Zhong Xin, de l’École de physique de l’Université Jilin, a réalisé une avancée majeure dans le domaine des prédictions et des études expérimentales de structures à haute pression des hydrures ternaires La–B–H. Les résultats correspondants ont été publiés en ligne dans une revue internationale de premier plan, le Journal of the American Chemical Society. Ces travaux ouvrent une toute nouvelle voie pour des recherches appliquées sur des matériaux supraconducteurs à base d’hydrogène à haute température. Grâce à d’excellentes performances physiques, les supraconducteurs à base d’hydrogène sous haute pression sont devenus un centre d’intérêt majeur et un point chaud dans la recherche mondiale sur la supraconductivité. Depuis la découverte de matériaux tels que H3S jusqu’à LaH10, les frontières de la recherche sur la supraconductivité à haute température n’ont cessé d’être repoussées. Toutefois, ces matériaux ne peuvent exister de manière stable que sous des pressions extrêmement élevées, ce qui entrave fortement leur déploiement dans des applications réelles. Par conséquent, développer de nouveaux hydrures d’hydrogène supraconducteurs à haute température sous des pressions relativement plus basses est devenu un défi de pointe à résoudre de toute urgence dans ce domaine. Et l’introduction d’un troisième élément léger dans les hydrures binaires est considérée comme une direction clé pour surmonter ce problème. Face au système La–B–H, dont la surface d’énergie potentielle est complexe et dont la difficulté de recherche est très élevée, l’équipe a innové en adoptant une stratégie de coopération combinant une caractérisation expérimentale sous haute pression et des prédictions de structures cristallines accélérées par apprentissage automatique, permettant une percée majeure. Au cours des expériences, l’équipe a réussi à synthétiser une phase thermodynamiquement stable P21/m–LaB2H7 à une pression de 145–158 GPa. Les données de diffraction des rayons X à lumière synchrotron et les résultats des simulations théoriques concordent parfaitement. Les mesures de transport électrique ont confirmé que cette phase est un semi-conducteur. Sur le plan de la recherche théorique, dans la plage de 100–200 GPa, l’équipe a réussi à prédire 6 composés stables entièrement nouveaux. Parmi eux, LaBH7 et LaBH8 présentent une température critique de supraconductivité (Tc) supérieure à 100 K, avec un excellent potentiel de supraconductivité à haute température. (Jilin)