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科技日報記者 吳長鋒

記者24日從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校陳仙輝教授團隊的應劍俊特任研究員等人與南京大學孫建教授課題組合作，通過超高壓技術(shù)手段，研究團隊發(fā)現(xiàn)元素鈧在高壓下具有高達36 K的超導轉(zhuǎn)變溫度，刷新了元素超導最高轉(zhuǎn)變溫度的紀錄。相關(guān)研究成果于6月22日在線發(fā)表于《物理評論快報》上。

元素超導體為研究超導電性提供了一個最簡單、最干凈的材料平臺。自從1911年荷蘭科學家昂尼斯在元素汞中發(fā)現(xiàn)超導電性以來，越來越多的元素被發(fā)現(xiàn)具有超導電性。目前，共有50多種元素在常壓或高壓環(huán)境下被發(fā)現(xiàn)具有超導電性。然而，大多數(shù)元素的超導轉(zhuǎn)變溫度都較低，之前最高的元素超導轉(zhuǎn)變溫度為26 K，是由元素鈦在高壓下所實現(xiàn)。早期研究發(fā)現(xiàn)，元素鈧在壓力下會經(jīng)歷四個結(jié)構(gòu)相變。?由于早期高壓實驗技術(shù)的限制，元素鈧在更高壓力下的超導電性研究仍然十分缺乏。

針對這一問題，研究團隊對元素鈧進行了超高壓下的輸運研究，確定了其高壓下的超導相圖。隨后，研究團隊通過第一性原理計算探索了高壓下超導轉(zhuǎn)變溫度大幅提升的物理來源。結(jié)果表明，元素鈧在壓力下的超導轉(zhuǎn)變溫度與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，研究中發(fā)現(xiàn)的36 K超導轉(zhuǎn)變溫度不但刷新了元素超導轉(zhuǎn)變溫度的紀錄，而且也為在簡單體系中尋找高溫超導材料提供了新的思路。

（中國科大供圖）

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