高压下二元富氢超导体的实验研究进展

自从1911年著名物理学家Onnes发现超导电性以来，人们不断努力提高超导转变温度，室温超导体是人类追逐的百年梦想。在近百年的研究历程中，铜基超导体、铁基超导体及麦克米兰极限MgB₂超导体的发现不断刷新了人们对超导领域的认知，也增强了人们进一步提高超导转变温度和挖掘高温超导机制的信心。最近，理论预测并被实验验证的新型富氢化合物显示了高温乃至室温超导电性的巨大潜力，成为室温超导体的最佳候选体系之一。值得注意的是，高压下硫氢化物和镧氢化物均具有超过200 K的超导转变温度，引领了富氢化合物的研究热潮，涌现了一些重要的理论和实验成果。本文聚焦于目前富氢化合物超导体的实验研究进展，从不同氢结构单元及氢成键特征的角度总结和归纳新型富氢化合物的晶体结构性质及超导性能。主要介绍了5种在实验上成功获得的富氢化合物超导体：间隙型、离子型、共价型、笼型及分子型。通过对比分析不同类型的富氢化合物超导体，总结出一些影响超导转变温度的普适规律，并提出目前实验上亟待解决的问题和未来主攻的实验方向。