氢化钍 $ThH_{10}$ 在 161 K 的超导电性：合成与性质

本文报道了两种新型高-$T_C$ 氢化物超导体的靶向高压合成：$P6_3/mmc$-$ThH_9$ 与 $Fm\bar{3}m$-$ThH_{10}$，其实验临界温度（$T_C$）分别为 146 K 和 159-161 K，上临界磁场（$\mu$$H_C$）在 170-175 吉帕压力下分别为 38 和 45 特斯拉。超导性由零电阻的观测以及在外磁场最高达 16 特斯拉下 $T_C$ 的下降所证实。这是所有化合物中实验实现的最高临界温度之一，与 $LaH_{10}$、$H_3S$ 和 $HgBa_2Ca_xCu_2O_{6+z}$ 等材料并列。我们的实验表明 $fcc$-$ThH_{10}$ 的稳定压力为 85 GPa，这使其在所有已知高-$T_C$ 金属多氢化物中独具一格。两种近期预测的 Th-H 化合物，$I4/mmm$-$ThH_4$（> 86 GPa）与 $Cmc2_1$-$ThH_6$（86-104 GPa），也被合成。我们测量了所得钍多氢化物的状态方程，发现其与理论计算完全吻合。对新相进行了理论考察，并计算了它们的电子、声子与超导性质。