Американские физики сообщили о достижении комнатной сверхпроводимости при умеренно экстремальных давлениях. Изучая гидрид лютеция, легированный азотом, ученые обнаружили, что температура перехода в сверхпроводящее состояние этого материала может достичь 21 градуса Цельсия при десяти килобар давления.

Исследование опубликовано в Nature.

О возможном использовании водорода для создания высокотемпературной (в пределе — комнатной) сверхпроводимости рассуждал еще Ашкрофт в 1968 году. Согласно его оценкам, протоны в металлическом водороде могли бы усилить спаривание электронов в куперовские пары (подробнее о куперовских парах и других механизмах сверхпроводимости читайте в материале Ниже критической температуры). Металлический водород удалось получить сравнительно недавно: для этого потребовалось гигантское давление порядка половины терапаскаля, а также температура в несколько кельвин. Сверхпроводимости при этом обнаружено не было.

Вместо чистого водорода физики пытаются синтезировать гидридные материалы с избыточным содержанием водорода. Гидридные сверхпроводники начали появляться в середине 2010-х годов, но они также требовали экстремально высоких давлений, превышающих миллионы атмосфер. В 2019 году физики сообщили о достижении сверхпроводимости в гидриде лантана LaH₁₀ при температуре –23 градуса Цельсия и давлении 1,7 миллиона атмосфер. А уже год спустя группа американских физиков под руководством Ранги Диаса (Ranga Dias) из Рочестерского университета рапортовала о первой в истории комнатной сверхпроводимости (15 градусов) при экстремальном давлении в материале на основе сероводорода и метана.

Впрочем, 26 сентября 2022 года этот рекорд был отозван из журнала. Критикам не понравилась методика измерения магнитной восприимчивости, а также температурной зависимости сопротивления. Подробнее про эту историю мы рассказывали в материале Под давлением.

Пока шла дискуссия о правомерности выводов из проделанной Диасом с коллегами работы, физики из его группы продолжили поиск сверхпроводимости в тройных гидридах. Ожидается, что дополнительный элемент мог бы снизить условия возникновения высокотемпературной сверхпроводимости до субмегабарного уровня благодаря стабилизации решеток с избытком водорода. И, кажется, в этот раз американским ученым улыбнулась удача: в новой статье они сообщают о сверхпроводимости при температуре 21 градус Цельсия и давлении всего десять килобар (1 бар равен 105 паскаль).