Сосед урана тоже перспективен для создания сверхпроводников
Помимо гидридов урана в лаборатории Артема Оганова в МФТИ и Сколтехе также изучались новые гидриды близкого соседа урана в таблице Менделеева — тория.
Известно, что при нормальных условиях стабильными могут быть лишь низшие гидриды тория — ThH2 и Th4H15. Совершенно иная ситуация наблюдается при экстремальном сжатии смеси тория и водорода. С помощью эволюционного алгоритма USPEX нами было показано, что под давлением стабильны новые соединения с гораздо большим содержанием водорода — полигидриды тория ThH6, ThH9 и ThH10. Расчеты показывают, что декагидрид ThH10 является сверхпроводником при давлении 80–100 ГПа с температурой перехода в сверхпроводящее состояние около 220–240°К (–53–33°С), что весьма близко к комнатной температуре.
Совсем недавно нашей группой совместно с доктором И. А. Трояном из Института кристаллографии РАН и сотрудниками Европейского центра синхротронных исследований (ESRF, Гренобль) были проведены успешный синтез и идентификация всех предсказанных нами гидридов тория при давлениях выше 80 ГПа, что находится в хорошем согласии с проведенными расчетами.
Удивительно, что кубическая структура рекордно стабильного гидрида ThH10 совпадает со структурой ранее обнаруженного (теоретически, а затем экспериментально) декагидрида лантана LaH10, существующего лишь при гораздо более высоких давлениях (выше 150 ГПа). Огромный интерес к LaH10 и подобным ему гидридам обусловлен неожиданно высокими параметрами сверхпроводимости, которые превосходят характеристики всех известных ранее материалов. Так, совсем недавно группой ученых из Института Макса Планка (Майнц) был проведен эксперимент по измерению критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние, который показал, что сверхпроводимость в LaH10 появляется уже при –15°C. Эти данные хорошо согласуются с ранее проведенными теоретическими оценками, поэтому в лаборатории А. Оганова считают, что и критическая температура недавно синтезированного нами ThH10 окажется в районе предсказанных значений — 240°К при 80 ГПа. На данный момент свойства ThH10 являются объектом пристального изучения в лабораториях России и Китая, поскольку данное соединение — это единственный известный декагидрид, стабильный при столь низких давлениях, являющийся при этом сверхпроводящим материалом.