伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois Chicago）的一名研究生研发出一种新材料，这种材料或许能助力科学家解决当代极具挑战性的难题之一：制造出在标准压力和温度下工作的超导体。相关研究成果发表于《美国国家科学院院刊》。
超导体常用于日常领域，比如电力传输和核磁共振成像设备。不过，其应用潜力受限，因为超导体需冷却到极低温度才能有效运行。全球研究人员都在寻觅能在 “较高” 温度（接近室温）下呈现超导性且无需过度冷却的材料。
亚当 - 登奇菲尔德（Adam Denchfield）和伊利诺伊大学芝加哥分校的研究团队提出了三种引人关注的超导材料新设计。在计算机模拟中，这些设计展现出了超高温超导所需的部分特性。
这项研究是由 UIC 的物理学博士候选人 Denchfield、物理学副教授 Hyowon Park 以及物理学和化学教授 Russell Hemley 共同完成的。
数十年来，科学家们一直致力于寻找能在室温或更高温度下实现超导性（即无损电能传输）的材料。若能达成这一目标，将有助于开发更先进的磁悬浮列车、更高效的电动机和更优质的电网。
2023 年，一个科学家小组发布了一项存在争议的研究，内容是一种可在环境温度和气压附近工作的超导材料，该材料含有稀土元素镥。丹奇菲尔德从这项研究引发的争议中获得启发，回顾了此前对稀土三酸酐（他们所研究的物质类型）的研究。
早期研究显示，材料在冷却时导电性能会出现一些尚待解读的不寻常变化。登奇菲尔德发现，镥原子与氢和氮的排列方式能产生一些奇特的性质，包括高温超导性。
最终，他的研究取得了支持超导存在的实验结果，并发表了一篇有关镥 - 氢 - 氮组合的前景可观的报告。《纽约时报》还对该小组的研究成果进行了报道。但 Denchfield 并未就此满足，他开始探究其他稀土氢化物的构型和结构是否能带来更好的结果，比如用周期表中与镥对应的元素钪和钇来替代镥。
在模拟过程中，他确定了三种不同类型的立方体结构，这些结构能产生预期的特性，其目的在于尽可能提高超导温度。
论文中的材料设计达到的临界温度超过 200 ºK，即约零下 100 ºF，在这个温度下超导特性开始出现。据 Denchfield 所言，某些设计或许能在室温和常压下实现超导这一 “圣杯”。不过，要验证这些预测，还需要在实验室环境中制造并测试依据新设计生产的材料。
原文请参考：New Hope for Room-Temperature Superconductivity (azom.com)
