高压下合成Tc高达91K的分子型氢化物超导体BiH₄

本文报道了中国科学院物理研究所程金光研究员团队在高压下合成了一种新型分子型氢化物超导体BiH₄的研究成果。研究背景是高压下发现的富氢化合物高温超导体成为凝聚态物理领域的前沿热点，但分子型氢化物尚未发现高温超导电性。研究目的是探索分子型氢化物的高温超导性能。研究团队在170-180 GPa高压和约2000K高温条件下成功合成BiH₄，并通过同步辐射X射线衍射和CALYPSO结构搜索技术确定了其结构。电学测量显示BiH₄在170GPa下的超导转变温度(Tc)高达91K，创造了分子型氢化物超导体的Tc最高纪录。理论计算表明其高温超导电性源于H2分子的中频振动和Bi原子的低频振动。这一发现不仅刷新了分子型氢化物超导体的Tc纪录，也为设计合成更多样的氢化物高温超导体提供了新思路。