吉林大學(xué)物理學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在高溫超導(dǎo)材料探索領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。研究人員通過(guò)創(chuàng)新方法，在三元?dú)浠镨|硼氫體系中成功預(yù)測(cè)并合成出新型材料，為高溫超導(dǎo)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用開辟了新路徑。
該團(tuán)隊(duì)核心成員鐘鑫在接受采訪時(shí)表示，研究突破源于對(duì)傳統(tǒng)二元?dú)浠矬w系的革新性改造。通過(guò)引入輕質(zhì)元素硼，研究人員成功調(diào)節(jié)了材料的電子結(jié)構(gòu)與化學(xué)穩(wěn)定性，為高溫超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)提供了全新思路。這種創(chuàng)新策略不僅突破了傳統(tǒng)研究的局限，更展現(xiàn)出多元素協(xié)同作用的巨大潛力。
在具體實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)采用機(jī)器學(xué)習(xí)加速的晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)技術(shù)，結(jié)合高壓實(shí)驗(yàn)表征手段，在145至158吉帕的極端壓力條件下，首次合成出具有半導(dǎo)體特性的LaB?H?化合物。同步輻射X射線衍射技術(shù)驗(yàn)證了理論預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)高度吻合，充分證明了研究方法的可靠性。
理論計(jì)算方面，研究團(tuán)隊(duì)在100至200吉帕壓力范圍內(nèi)系統(tǒng)篩選出6種熱力學(xué)穩(wěn)定化合物。其中LaBH?和LaBH?兩種材料展現(xiàn)出優(yōu)異的超導(dǎo)性能，理論預(yù)測(cè)的超導(dǎo)臨界溫度均超過(guò)100開爾文。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著在常溫超導(dǎo)材料探索中取得重要進(jìn)展，為后續(xù)研究提供了極具價(jià)值的候選體系。
研究過(guò)程中，人工智能技術(shù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法優(yōu)化計(jì)算模型，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的研究范式將傳統(tǒng)需要兩年以上的計(jì)算周期壓縮至半年內(nèi)完成。這種高效的研究模式不僅加速了材料發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，更為多元素氫化物體系的系統(tǒng)研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，研究團(tuán)隊(duì)已將研究范圍擴(kuò)展至四元及更高元?dú)浠矬w系，持續(xù)探索超導(dǎo)材料的新邊界。
