Universitas Jilin mencapai terobosan penting dalam penelitian superkonduktivitas berbasis hidrogen

Baru-baru ini, tim Profesor Zhong Xin dari Fakultas Fisika, Jilin University, telah mencapai kemajuan penting di bidang prediksi struktur bertekanan tinggi dan penelitian eksperimen untuk hidrida tri-komponen La–B–H, serta pengembangan struktur bertekanan tinggi. Hasil riset terkait telah dimuat secara daring di jurnal internasional bereputasi 《Journal of the American Chemical Society》, membuka jalur baru untuk penelitian yang bersifat praktis mengenai material superkonduktor suhu tinggi berbasis hidrogen. Superkonduktor hidrogen bertekanan tinggi, berkat kinerja fisiknya yang sangat baik, menjadi pusat perhatian utama penelitian superkonduktor di seluruh dunia. Dari penemuan berturut-turut material seperti H3S hingga LaH10, batas riset superkonduktor suhu tinggi terus diperluas; namun material semacam ini hanya dapat stabil pada tekanan yang sangat ekstrem, sehingga sangat menghambat penerapan dalam skala nyata. Oleh karena itu, pengembangan hidrida superkonduktor suhu tinggi baru pada tekanan yang relatif lebih rendah menjadi tantangan kunci yang harus segera diatasi di bidang ini, sedangkan memasukkan unsur ringan ketiga ke dalam hidrida biner dianggap sebagai arah penting untuk memecahkan kesulitan tersebut. Mengingat sistem La–B–H memiliki permukaan potensial yang kompleks dan tingkat kesulitan penelitian yang tinggi, tim melakukan inovasi dengan strategi kolaboratif berupa pencitraan/karakterisasi eksperimen bertekanan tinggi ditambah percepatan prediksi struktur kristal berbasis pembelajaran mesin, sehingga menghasilkan terobosan besar. Dalam eksperimen, tim berhasil menyiapkan fase P21/m-LaB2H7 yang secara termodinamika stabil pada tekanan 145-158GPa. Data difraksi sinar-X sinkrotron dan hasil simulasi teoritis sepenuhnya selaras, dan pengukuran transport listrik memastikan bahwa fase tersebut bersifat semikonduktor. Dalam kajian teoretis, tim, dalam rentang 100-200GPa, berhasil memprediksi 6 senyawa stabil baru, di mana LaBH7 dan LaBH8 memiliki suhu kritis superkonduktivitas (Tc) di atas 100K, dengan potensi kinerja superkonduktivitas suhu tinggi yang sangat baik. (Jilin rilis)