Une équipe dirigée par le professeur Skoltech Artem R. Oganov a étudié la structure et les propriétés des hydrures ternaires de lanthane et d'yttrium et a montré que l'alliage est une stratégie efficace pour stabiliser des phases autrement instables YH dix et LaH 6 , devraient être des supraconducteurs à haute température. La recherche a été publiée dans la revue Matériaux aujourd'hui .

Les cuprates étaient longtemps restés des records pour la supraconductivité à haute température jusqu'à ce que H3S soit prédit en 2014. On a estimé que cet hydrure de soufre inhabituel avait une supraconductivité à haute température à 191-204 K et a ensuite été obtenu expérimentalement, établissant un nouveau record en supraconductivité.

Suite à cette découverte, de nombreux scientifiques se sont tournés vers les superhydrures, qui sont anormalement riches en hydrogène, et a découvert de nouveaux composés qui sont devenus supraconducteurs à des températures encore plus élevées :LaH dix (prédit puis démontré expérimentalement comme ayant une supraconductivité à 250-260 K à 2 millions d'atmosphères) et YH dix (prédit être un supraconducteur à température encore plus élevée). Malgré la similitude entre l'yttrium et le lanthane, YH dix s'est avéré instable, et jusqu'ici personne n'a réussi à le synthétiser dans sa forme pure. Ayant atteint la limite supérieure des températures critiques pour les hydrures binaires, les chimistes se sont tournés vers les hydrures ternaires qui apparaissent comme la voie la plus prometteuse vers une supraconductivité à température encore plus élevée. Enfin en 2020, après plus de 100 ans de recherche, les scientifiques ont pu synthétiser le premier supraconducteur à température ambiante, un hydrure de soufre et de carbone ternaire, avec une température critique de +15 degrés Celsius.

Dans leurs récents travaux, scientifiques de Skoltech, l'Institut de Cristallographie de RAS, et V.L. Le Centre de Ginzburg pour la supraconductivité à haute température et les matériaux quantiques a étudié les hydrures ternaires de lanthane et d'yttrium avec différents rapports de ces deux éléments.

"Bien que le lanthane et l'yttrium soient similaires, leurs hydrures sont différents :YH 6 et LaH dix existe, tandis que LaH 6 et YH dix ne pas. Nous avons constaté que les deux structures pouvaient être stabilisées en ajoutant l'autre élément. Par exemple, LaH 6 peut être rendu plus stable en ajoutant 30 pour cent d'yttrium, et sa température critique de supraconductivité est légèrement supérieure à celle de YH 6 , " dit le professeur Oganov.

En outre, la recherche a aidé à élucider le profil général de la supraconductivité dans les hydrures ternaires. "Nous avons réalisé que les hydrures ternaires et quaternaires ont des structures de moins en moins ordonnées et une largeur de transition supraconductrice beaucoup plus grande que les hydrures binaires. De plus, ils nécessitent un chauffage laser plus intense et plus long que leurs homologues binaires, ", explique l'auteur principal et étudiant au doctorat de Skoltech, Dmitrii Semenok.

Les scientifiques pensent que l'étude des hydrures ternaires est très prometteuse pour stabiliser les composés instables et améliorer leurs performances supraconductrices.