에 발표 된 연구에서 고급 과학, 심천 고등 고등 연구소의 Zhong Guohua 교수가 이끄는 연구원 Technology 중국과학원(CAS)의 SIAT(SIAT)는 탄소 케이지 네트워크 내에서 100K 이상의 초전도성에 관해 예측했습니다.
그들은 XNUMX차 원리 계산을 활용하여 탄소 케이지 네트워크의 구조적 특성을 지닌 탄화물을 만들어 강력한 전자-포논 결합을 달성하고 다이아몬드, 그래핀, 탄소 나노튜브 및 풀러렌과 같은 기존 탄화물의 초전도 전이 온도를 능가했습니다.
최근에는 특히 대기압 고온 초전도와 관련하여 경량 원소 화합물 내에서 초전도에 대한 관심이 급증하고 있습니다. 대표적인 경량 원소화합물인 탄소소재는 미래소재의 초석으로 평가받고 있습니다.
다이아몬드, 그래핀, 탄소나노튜브, 풀러렌 등 특정 탄소 기반 물질에서 초전도성이 검출되었지만, 초전도 전이 온도(Tc)는 액체질소의 끓는점인 임계점인 77K 이하로 유지됩니다.
높은 Tg를 갖는 탄소재료 초전도체 개발 탐구c, 연구자들은 새장과 같은 네트워크를 특징으로 하는 두 가지 새로운 탄소 구조를 고안했습니다. 그들은 금속 도펀트를 도입하여 초전도성을 꼼꼼하게 조사했습니다. 이들 케이지 유닛, C24 및 C32, 공유 표면을 통해 상호 연결되어 결정 구조를 만듭니다.
높은 처리량 계산은 이러한 새장형 네트워크 구조가 금속으로 도핑될 때 주변 압력 하에서 고온 초전도성을 나타낼 수 있다고 예상했습니다. 특히, C24 Na, Mg, Al, In 및 Tl 금속으로 도핑된 케이지 네트워크 결정은 100K를 초과하는 고온 초전도성을 나타냈습니다. 이는 Tm보다 성능이 뛰어났을 뿐만 아니라c 다이아몬드, 그래핀, 탄소나노튜브, 풀러렌 등 일반적인 탄소재료보다 훨씬 높지만 액체질소의 끓는점을 크게 웃돌았다.
또한 연구원들은 케이지 구조의 결합이 중추적인 역할을 하여 다른 탄소 재료에 비해 전자-포논 상호 작용이 더 강해지고 T가 더 높아진다는 사실을 밝혔습니다.c. 그들은 케이지 네트워크를 갖는 탄화물의 초전도성이 도입된 금속의 전기음성도와 도핑 농도에 크게 의존한다는 것을 발견했습니다. 전기 음성도가 약하고 도핑 농도가 높을수록 T가 높아지는 경향이 있습니다.c values.
“우리의 연구 결과는 high-T 개발을 위한 유망한 방법을 제공합니다.c 초전도체. 우리는 이 연구가 탄화물 기반 고온 초전도체에 대한 실험적, 이론적 조사에 영감을 줄 것으로 기대합니다”라고 Zhong 교수는 말했습니다.