最近，加拿大和德国科学家首次通过实验证明，硅烷（SiH₄）在特定条件下具有超导性质。由此确定出了一类新的超导体——分子氢化物（molecular hydrides）。这一研究成果有望为将来设计更好的工业用超导材料开辟道路。相关论文发表在3月21日的《科学》杂志上。

 

实际上，长期以来一直存在一种假想，即认为自然界最简单的元素氢在被压缩到十分致密的固体形态时，可以产生超导电性。虽然许多研究人员都试图用纯氢来证实这一点，但都因无法达到足够的密度而宣告失败。

 

在最新研究中，研究人员避开了纯氢。该国际科研小组在美国康奈尔大学Neil Ashcroft教授早期建议的指引下，对一种富氢分子——硅烷进行了压缩，它达到理想密度所需要的压强比纯氢低得多。这一点有助于对超导现象基本属性的理解。

 

随后，德国马普学院的Mikhail Eremets等人在实验室中探测到了硅烷中的超导电性，而加拿大萨省大学（University of Saskatchewan）的John Tse和他的研究生Yansun Yao负责提供理解该超导机制的理论基础，并负责确定关键的化学结构。这其中包括了大量的计算，有些甚至在WestGrid网格计算设备以及其他高性能计算机上运行了一个月的时间。Tse表示，“我们的研究表明，如果对分子氢化物施加高压，就能得到超导电性。”

 

Tse小组目前正在利用加拿大光源加速器（Canadian Light Source synchrotron），来研究其他一些具有潜在超导电性的氢化物系统的高压结构，以便将它们应用于储氢。（科学网 任霄鹏/编译）

 

（《科学》（Science），Vol. 319. no. 5869, pp. 1506 - 1509，M. I. Eremets, I. A. Trojan, S. A. Medvedev, J. S. Tse, Y. Yao）