லாந்தனம் மற்றும் யட்ரியத்தின் புதிய மும்மை ஹைட்ரைடுகளின் உயர் வெப்பநிலை மீக்கடத்திகள்
ஸ்கோல்டெக் பேராசிரியர் ஆர்ட்டெம் ஆர். ஓகனோவ் தலைமையிலான குழு, லந்தனம் மற்றும் யட்ரியத்தின் மும்மை ஹைட்ரைடுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளை ஆய்வு செய்தது மற்றும் உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்களாக எதிர்பார்க்கப்படும் நிலையற்ற கட்டங்களான YH10 மற்றும் LaH6 ஐ உறுதிப்படுத்துவதற்கான ஒரு சிறந்த உத்தி கலப்பு என்பதைக் காட்டியது. இந்த ஆராய்ச்சி மெட்டீரியல்ஸ் டுடே இதழில் வெளியிடப்பட்டது.
2014 ஆம் ஆண்டில் H3S கணிக்கப்படும் வரை கியூப்ரேட்டுகள் அதிக வெப்பநிலை மீக்கடத்திக்கு சாதனை படைத்தவர்களாக இருந்தன. இந்த அசாதாரண சல்பர் ஹைட்ரைடு 191-204K இல் உயர் வெப்பநிலை மீக்கடத்தி இருப்பதாக மதிப்பிடப்பட்டது, பின்னர் அது சோதனை முறையில் பெறப்பட்டது, இது மீக்கடத்தியில் ஒரு புதிய சாதனையை உருவாக்கியது.
இந்த கண்டுபிடிப்பைத் தொடர்ந்து, பல விஞ்ஞானிகள் சூப்பர்ஹைட்ரைடுகளை நோக்கி திரும்பினர், அவை அசாதாரணமாக ஹைட்ரஜன் நிறைந்தவை, மேலும் புதிய சேர்மங்களைக் கண்டுபிடித்தன, அவை அதிக வெப்பநிலையில் மீக்கடத்தியாக மாறியது: LaH10 (2 மில்லியன் வளிமண்டலங்களில் 250-260K வேகத்தில் மீக்கடத்தி இருப்பதாகக் கணித்து பின்னர் சோதனை முறையில் காட்டப்பட்டுள்ளது) மற்றும் YH10 (இன்னும் அதிக வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது). யட்ரியம் மற்றும் லாந்தனத்திற்கு இடையிலான ஒற்றுமை இருந்தபோதிலும், YH10 நிலையற்றது என்பதை நிரூபித்தது, இதுவரை யாரும் அதை அதன் தூய்மையான வடிவத்தில் ஒருங்கிணைப்பதில் வெற்றிபெறவில்லை. பைனரி ஹைட்ரைடுகளுக்கான முக்கியமான வெப்பநிலையின் உயர் வரம்பை அடைந்த பின்னர், வேதியியலாளர்கள் மும்மை ஹைட்ரைடுகளுக்கு திரும்பினர், அவை இன்னும் அதிக வெப்பநிலை மீக்கடத்தி நோக்கி மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பாதையாகத் தோன்றுகின்றன. இறுதியாக 2020 ஆம் ஆண்டில், 100 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான ஆராய்ச்சிக்குப் பிறகு, விஞ்ஞானிகள் முதல் அறை-வெப்பநிலை மீக்கடத்தியை ஒருங்கிணைக்க முடிந்தது-இது ஒரு மந்தமான கந்தகம் மற்றும் கார்பன் ஹைட்ரைடு – +15 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையுடன் இருந்தது.
அவர்களின் சமீபத்திய படைப்பில், ஸ்கோல்டெக், RAS இன் கிரிஸ்டலோகிராபி இன்ஸ்டிடியூட் மற்றும் வி.எல். உயர் வெப்பநிலை மீக்கடத்தி மற்றும் குவாண்டம் பொருட்களுக்கான கின்ஸ்பர்க் மையம் இந்த இரண்டு கூறுகளின் வெவ்வேறு விகிதங்களுடன் லந்தனம் மற்றும் யட்ரியத்தின் மும்மை ஹைட்ரைடுகளை ஆய்வு செய்தது.
“லாந்தனம் மற்றும் யட்ரியம் ஒத்திருந்தாலும், அவற்றின் ஹைட்ரைடுகள் வேறுபட்டவை: YH6 மற்றும் LaH10 உள்ளன, அதே நேரத்தில் LaH6 மற்றும் YH10 இல்லை. இரு உறுப்புகளையும் மற்ற உறுப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம் உறுதிப்படுத்த முடியும் என்பதை நாங்கள் கண்டறிந்தோம். எடுத்துக்காட்டாக, LaH6 ஐ மேலும் நிலையானதாக மாற்றலாம் யட்ரியத்தின் 30 சதவிகிதத்தை சேர்க்கிறது, மேலும் YH6 உடன் ஒப்பிடும்போது அதன் முக்கியமான சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி வெப்பநிலை சற்று அதிகமாக உள்ளது” என்று பேராசிரியர் ஓகனோவ் கூறுகிறார்.
கூடுதலாக, மும்மை ஹைட்ரைடுகளில் மீக்கடத்தியின் பொதுவான சுயவிவரத்தை தெளிவுபடுத்த ஆராய்ச்சி உதவியுள்ளது. “மும்மை மற்றும் குவாட்டர்னரி ஹைட்ரைடுகள் படிப்படியாக குறைவான கட்டளையிடப்பட்ட கட்டமைப்புகளையும், பைனரி ஹைட்ரைடுகளை விட சூப்பர் கண்டக்டிங் மாற்றத்தின் மிகப் பெரிய அகலத்தையும் கொண்டிருப்பதை நாங்கள் உணர்ந்தோம். மேலும், அவற்றின் பைனரி சகாக்களை விட அதிக தீவிரமான மற்றும் நீண்ட லேசர் வெப்பமாக்கல் தேவைப்படுகிறது” என்று முன்னணி எழுத்தாளரும் ஸ்கோல்டெக் பி.எச்.டி. மாணவர் டிமிட்ரி செமனோக் விளக்குகிறார்.
மும்மை ஹைட்ரைடுகளின் ஆய்வு நிலையற்ற சேர்மங்களை உறுதிப்படுத்துவதற்கும் அவற்றின் சூப்பர் கண்டக்டிங் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் அதிக வாக்குறுதியைக் கொண்டுள்ளது என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர்.
References: