高圧合成磁性ネオジミウムポリ水化物
Di Zhou1, Dmitrii V Semenok2, Hui Xie1
1State Key Laboratory of Superhard Materials, College of Physics , Jilin University , Changchun 130012 , China.
Journal of the American Chemical Society
|January 23, 2020
まとめ
研究者らは,超伝導性の可能性のあるNdH9を含む新しいネオジミウム超水素を発見した. これらの材料は反鉄磁性秩序と強力な電子スピン分裂を示し,新しい超伝導体の探求を進めています.
科学分野:
- 材料科学
- 凝縮物質物理学
- 固体化学
背景:
- 室温の超伝導性の探求は,金属超水素における電子-フォノン相互作用によって推進されています.
- ランタン六水素 (LaH10) は最近,最も高い臨界温度 (Tc) の超伝導体を示し,ランタノイド水素のさらなる探求を動機づけました.
研究 の 目的:
- 新しいネオジミウム-水素 (Nd-H) 相を発見し,特徴づけること.
- 超伝導性や磁気性について 研究する
主な方法:
- アンモニア・ボラン (NH3BH3) のネオジミウムサンプルを高圧 (2-135 GPa) でレーザー加熱して合成する.
- 新しいNd-H相のインサイト構造的識別.
- 超伝導性の探査のための電気抵抗測定と磁気特性の理論的計算.
主要な成果:
- 4つの新しいNd-H相:Fm3̅m-NdH3 (2-52 GPa),I4/mmm-NdH4 (85-135 GPa),C2/c-NdH7 (85-135 GPa),およびP63/mmc-NdH9 (110-130 GPa) を特定した.
- P63/mmc- NdH9では,およそ4. 5Kで超伝導性の移行が観察されました.
- 理論的な予測は,150 GPa以下のすべての発見されたNd水素で反鉄磁性順序を指示し,有意な交換スピン分裂 (> 450 meV) を示しています.
結論:
- ネオジミウム超水素は,超伝導性研究のための新しい材料のクラスを表します.
- これらのNd-H化合物は,大きなスピン分裂を示す最初の強く相関する超水素である.
- 観測された反鉄磁性と潜在的超伝導性は,これらの水素における電子と磁性特性の複雑な相互作用を強調しています.
