近日，吉林大學物理學院、超硬材料國家重點實驗室的崔田教授課題組在“傳統(tǒng)高溫超導體”研究中，理論預測H2S-H2化合物在高壓下的超導臨界溫度可達到191K，超過銅氧化合物的超導臨界溫度27K，實現(xiàn)了傳統(tǒng)超導體基礎研究領域上新突破，結(jié)束了過去20多年來銅氧化合物在高溫超導材料上一統(tǒng)江山的局面。這一研究成果于2014年11月發(fā)表在Scientific Reports上。（Scientific Reports，4, 6968, 2014）

       該研究成果一經(jīng)發(fā)表，迅速受到國際學術界的關注，美國物理學會致函邀請崔田教授參加2015年美國物理學會三月會議（APS Marching Meeting），就該研究成果做主題報告。該研究工作得到了科技部973計劃，國家自然科學基金委重點、面上和青年基金，教育部長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃的支持。

       據(jù)課題組成員段德芳老師介紹，尋找高溫超導材料一直是凝聚態(tài)物理研究領域的熱點課題。上世紀80年代以來，科學家們在銅氧化合物超導體和鐵基超導體等非傳統(tǒng)超導材料的研究上取得了很大的進展，如銅氧化合物的超導臨界溫度在高壓下可達到164K。而對傳統(tǒng)超導體的研究進展則比較緩慢，其超導臨界溫度遠低于銅氧化合物。據(jù)BCS理論預測，金屬氫有望成為室溫傳統(tǒng)超導體。但迄今為止在實驗可達到的壓力范圍內(nèi)沒有獲得金屬氫。而富氫化合物則被認為是可以在較低的壓力下實現(xiàn)金屬化，并具有較高超導臨界溫度的傳統(tǒng)超導體候選材料。

       崔田教授課題組在研究中采用第一性原理計算方法結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)搜尋算法，預測了H2S-H2化合物在高壓下形成H3S單元，存在一個具有金屬特性的立方相（Im-3m），并基于BCS理論計算了它的超導臨界溫度Tc。在200萬大氣壓時該物質(zhì)的Tc是191-204K，并且Tc隨壓力的增大單調(diào)降低。進一步光譜函數(shù)的計算表明，它的超導溫度主要是由氫原子振動貢獻的。

       且該理論預測的立方相超導臨界溫度191K及其隨壓力的變化趨勢已被德國馬普所M. I. Eremets教授課題組的高壓實驗結(jié)果所證實。崔田教授課題組的研究工作驗證了富氫化合物具有較高超導溫度的猜想，對高溫超導的基礎研究是一個極大的推動，為相關領域的實驗研究指引了方向，可能引發(fā)人們對傳統(tǒng)BCS理論的重新思考。