Superconductividad a 250 K en el hidruro de lantano bajo altas presiones

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Mecánica Cuántica

Sus antecedentes:

• Los superconductores convencionales son descritos por las teorías de Bardeen-Cooper-Schrieffer y Migdal-Eliashberg, que predicen la superconductividad a temperatura ambiente, pero carecen de poder predictivo para los nuevos materiales.
• Los cálculos de los primeros principios utilizando la teoría funcional de la densidad han identificado prometedores hidritos superconductores con estructuras similares a los clatratos.

Objetivo del estudio:

• Para verificar experimentalmente la superconductividad a alta temperatura predicha en el hexahidruro de lantano (LaH$_{10}$).
• Para lograr y confirmar la superconductividad a una temperatura crítica récord.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de LaH10 bajo alta presión (aproximadamente 170 gigapascales).
• Medición de la resistencia eléctrica para identificar el estado de resistencia cero.
• Observación del efecto isotópico y la dependencia de la temperatura crítica de los campos magnéticos externos para confirmar la superconductividad.

Principales resultados:

• Superconductividad observada en LaH10 con una temperatura crítica de aproximadamente 250 grados Kelvin.
• Esto representa la temperatura crítica más alta confirmada para cualquier material superconductor hasta la fecha.
• Se estimó un campo magnético crítico superior de aproximadamente 136 teslas a temperatura cero.

Conclusiones:

• La confirmación experimental de la superconductividad a 250 kelvin en LaH$_{10}$ valida las predicciones teóricas.
• Este hallazgo es un avance significativo en la búsqueda de superconductores prácticos a temperatura ambiente.
• Se justifica una mayor investigación sobre los superconductores de hidrógeno para explorar su potencial de aplicaciones tecnológicas.