自1911年超導現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來，室溫超導是人們孜孜以求的目標。然而，基于電-聲耦合機制的常規(guī)超導體，其超導臨界溫度（Tc）通常很難超過麥克米蘭極限~40K。20世紀80年代發(fā)現(xiàn)的銅氧化物高溫超導體為實現(xiàn)室溫超導帶來希望，但是經(jīng)過30多年的研究，最高Tc（常壓下~134K，高壓下~164K）很難進一步提高，而且非常規(guī)超導機理至今仍懸而未決。根據(jù)BCS理論，人們預期，如果在高壓下獲得金屬氫或高度富氫材料可能會實現(xiàn)高溫甚至室溫超導。近年來，按照這一思路，在理論設計和實驗合成富氫高溫超導體方面取得進展，2014年發(fā)現(xiàn)硫化氫在高壓條件下呈現(xiàn)出Tc=203K的高溫超導電性，打破此前銅氧化物高溫超導體保持的紀錄，激發(fā)了人們探索室溫超導的熱情。2019年，德國、美國的兩個研究組分別獨立報道，超高壓下合成的籠型富氫材料LaH_10+δ具有Tc=250-260K的近室溫超導，在國際上引起關(guān)注。然而，由于LaH_10+δ及相關(guān)富氫超導材料的研究涉及兆巴（百萬大氣壓）超高壓條件下的原位高溫合成和低溫電輸運測量，對高壓實驗技術(shù)提出較高的要求。

近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室EX6課題組副研究員洪芳、于曉輝與研究員程金光，中科院院士、物理所超導國家重點實驗室研究員趙忠賢，以及北京高壓科學研究中心研究員楊留響合作，克服各種高壓技術(shù)難點，通過在70微米的金剛石對頂砧臺面上手工布置標準四電極引線，采用氨硼烷作為氫源，利用激光加熱使其分解產(chǎn)生氫氣并與放置在金剛石對頂砧壓腔內(nèi)的La金屬薄片反應。通過調(diào)節(jié)激光加熱溫度，在165GPa，1700K加熱得到Tc≈240-250K的LaH_10+δ。通過不同磁場下的電阻測試，進一步確認LaH_10+δ的高溫超導轉(zhuǎn)變（圖1）。

該研究重復出之前德國、美國研究組發(fā)現(xiàn)的LaH_10+δ高溫超導體，并發(fā)展了利用金剛石對頂砧開展兆巴高壓下的原位激光加熱與標準四電極電阻測試技術(shù)。該實驗路線相對簡單、易于推廣，有助于推動超高壓下富氫高溫超導材料的探索研究。

相關(guān)研究成果發(fā)表在Chinese Physics Letters上。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）、國家自然科學基金委、北京市自然科學基金和科技部重點研發(fā)計劃項目的支持。此外，相關(guān)實驗使用了在建的國家重大科技基礎設施項目——綜合極端條件實驗裝置的部分高壓實驗設備。

論文鏈接：http://cpl.iphy.ac.cn/10.1088/0256-307X/37/10/107401

左圖為激光加熱前后的樣品和電極對比圖，右圖為升降溫過程測試的電阻數(shù)據(jù)顯示出超導轉(zhuǎn)變；插圖為不同磁場下的電阻數(shù)據(jù)，顯示超導轉(zhuǎn)變隨磁場增加而逐漸向低溫移動