A Universidade de Jilin fez uma importante descoberta na pesquisa de supercondutividade baseada em hidrogênio

Nos últimos dias, a equipa do professor Zhong Xin, do Instituto de Física da Universidade Jilin, alcançou um progresso decisivo na previsão e investigação experimental de estruturas de alta pressão para hidretos ternários La–B–H, no domínio de estudo. Os resultados relacionados foram já publicados online na revista internacional de elevada credibilidade 《Journal of the American Chemical Society》, abrindo um caminho totalmente novo para a investigação aplicada de materiais supercondutores de alta temperatura baseados no hidrogénio. Os supercondutores de hidrogénio sob alta pressão, graças ao seu excelente desempenho físico, tornaram-se um dos principais focos de atenção na investigação global sobre supercondutividade. Desde a descoberta sucessiva de materiais como H3S até LaH10, os limites da investigação sobre a supercondutividade a alta temperatura têm sido continuamente redefinidos; no entanto, estes materiais só conseguem existir de forma estável sob pressões extremamente elevadas, o que dificulta seriamente a concretização da sua aplicação prática. Assim, o desenvolvimento, a pressões relativamente mais baixas, de novos hidretos de hidrogénio supercondutores de alta temperatura tornou-se uma questão de fronteira urgente a resolver neste campo, e a introdução de um terceiro elemento leve nos hidretos binários é considerada uma direcção-chave para ultrapassar este problema. No caso do sistema La–B–H, em que a superfície de energia potencial é complexa e a dificuldade de investigação é muito elevada, a equipa inovou ao adoptar uma estratégia de colaboração entre a caracterização experimental sob alta pressão e a aceleração da previsão de estruturas cristalinas com aprendizagem automática, conseguindo uma grande ruptura. No decurso dos ensaios, a equipa conseguiu preparar com sucesso, sob pressões de 145-158GPa, a fase termodinamicamente estável P21/m-LaB2H7; em simultâneo, os dados de difracção de raios X com radiação síncrotron e os resultados de simulação teórica coincidiram completamente, e as medições de transporte eléctrico confirmaram que esta fase é semicondutora. Em termos de investigação teórica, a equipa, no intervalo de 100-200GPa, conseguiu prever 6 novas combinações estáveis; entre elas, LaBH7 e LaBH8 apresentam temperaturas críticas de supercondutividade (Tc) superiores a 100K, com excelentes perspectivas de desempenho em supercondutividade a alta temperatura. (Jilin divulgou)