近期，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心，在分子型氫化物超導(dǎo)體方面取得進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)利用自主搭建的高壓原位激光加熱系統(tǒng)、高壓低溫電輸運(yùn)測(cè)試平臺(tái)，以金屬鉍和固態(tài)氫源氨硼烷作為反應(yīng)物，在150GPa—170 GPa、約2000 K的條件下，合成出新型的鉍氫化合物。

　　團(tuán)隊(duì)通過(guò)同步輻射X射線衍射并結(jié)合CALYPSO晶體結(jié)構(gòu)搜索技術(shù)，確定上述化合物為具有Cmcm空間群的BiH2，其結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“Bi原子開放通道”主體框架，通道內(nèi)填充類H2分子單元，是新型的“主—客”結(jié)構(gòu)的分子型金屬氫化物。原位高壓下的變溫電阻測(cè)量表明，BiH2在約163 GPa下的Tc達(dá)到62 K，這是首次在MH2類型的金屬二氫化物體系中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性。理論計(jì)算表明，與典型的共價(jià)或籠型氫化物不同，BiH2在費(fèi)米面附近的電子態(tài)密度由Bi-6p電子主導(dǎo)，其高溫超導(dǎo)電性主要源自Bi原子低頻振動(dòng)貢獻(xiàn)的電—聲耦合λ和類H2分子單元的中頻振動(dòng)貢獻(xiàn)的較高的對(duì)數(shù)平均聲子頻率ωlog，二者協(xié)同使得在較低氫含量的BiH2中實(shí)現(xiàn)了高Tc。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等的支持。 

分子型二氫化鉍超導(dǎo)體BiH2的晶體結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變