我國科學家提出制備常溫超導體“金屬氫”新方法

在掌握氣態、液態、固態的制備方法后，如何制備“金屬氫”是科學界正努力攻關的難題。近期，山東大學趙明文教授團隊提出利用碳納米管高機械強度的特點，在碳納米管中以相對“較低”的壓力制備與保護準一維“金屬氫”，并由此發展出相應的理論模型。這項理論成果日前被國際學術期刊《納米快報》發表。

趙明文教授團隊表示，由于碳納米管具有高機械強度的特點，在其內可以形成超高密度的準一維“金屬氫”。作為容器的碳納米管，不僅可以保護稍縱即逝的“金屬氫”，并能有效降低氫金屬化的臨界壓力，在相對“較低”的壓力下實現氫的金屬化和超導特性。

科研團隊介紹，基于量子力學第一性原理的分子動力學模擬顯示，束縛在碳納米管內的準一維氫在163.5GPa（即163.5萬倍大氣壓）下可以變為金屬態，其超導的臨界溫度也接近室溫。研究人員在埃利亞西伯超導理論的基礎上，已發展出相應的理論模型，成功解釋了準一維“金屬氫”的超導特性。

物理學家尤金·維格納與希拉德·亨廷頓在1935年曾預言，“金屬氫”存在于超高壓強條件下。隨后，制備“金屬氫”成為各國科學家競相攻關的目標，甚至被稱作高壓物理學的“圣杯”。根據理論模型推算，在450萬倍大氣壓下，“金屬氫”具有接近室溫的超導特性。

超高的壓力條件，卻令試驗論證步履維艱。因此，如何在相對“較低”的壓力下獲得“金屬氫”，成為目前重要的研究方向。此次，中國科學家取得的理論成果將為試驗制備和研究常溫超導體“金屬氫”提供新方案。

摘自《學習強國App》