分子型氢化物超导体研究获进展
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2025-12-30 17:37:25
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人民网北京12月30日电(记者赵竹青)近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心，在分子型氢化物超导体方面取得进展。研究团队利用自主搭建的高压原位激光加热系统、高压低温电输运测试平台，以金属铋和固态氢源氨硼烷作为反应物，在150GPa—170 GPa、约2000 K的条件下，合成出新型的铋氢化合物。
团队通过同步辐射X射线衍射并结合CALYPSO晶体结构搜索技术，确定上述化合物为具有Cmcm空间群的BiH2，其结构呈现“Bi原子开放通道”主体框架，通道内填充类H2分子单元，是新型的“主—客”结构的分子型金属氢化物。原位高压下的变温电阻测量表明，BiH2在约163 GPa下的Tc达到62 K，这是首次在MH2类型的金属二氢化物体系中发现超导电性。理论计算表明，与典型的共价或笼型氢化物不同，BiH2在费米面附近的电子态密度由Bi-6p电子主导，其高温超导电性主要源自Bi原子低频振动贡献的电—声耦合λ和类H2分子单元的中频振动贡献的较高的对数平均声子频率ωlog，二者协同使得在较低氢含量的BiH2中实现了高Tc。
相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
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