十水素化ランタン
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| 識別情報 | |
|---|---|
3D model (JSmol) |
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| 性質 | |
| LaH10 | |
| 構造 | |
| 立方晶系 | |
| Fm3m | |
a = 5.1019(5) Å at 150 GPa | |
格子体積 (V) |
132.80(4) Å3 |
十水素化ランタン（じっすいそからんたん、英語: Lanthanum decahydride）はランタンと水素からなるポリヒドリド錯体（あるいは超水素化物）であり、高温超伝導が実験的に示されている物質である。室温付近で超伝導を示す金属超水素化物として理論的に予測され、[2][3]合成され、[4]実験的に確認された[5]最初の化合物である。150 GPaの圧力下で超伝導転移温度（TC）は250 Kに達し、合成には約160 GPa以上の圧力を必要とする。[6][7]
2019年の発見[5]以来、LaH10と他のランタン水素化物の超伝導特性は複数の独立したグループによる実験で確認されている。[8][9][10][11]
この化合物は超伝導転移温度以下においてマイスナー効果を示すことが確認されている。[12]立方晶相は1000 Kで得られ、[6]室温下では六方晶系が形成されることもある。[13] さらに、窒素ドープによるTcの上昇や、[14]磁性不純物の導入によるTcの低下[15]も確認されている。
立方晶相における結晶構造は、各ランタン原子が32個の水素原子に囲まれており、それらが切稜立方体と呼ばれる18面体の頂点を形成している。[16]
類似の化合物としてLaBH8が、50 GPaの圧力下で126 KのTcを持つ超伝導体であることが理論計算により予測されている。[17]
注釈
- ↑ “Lanthanum decahydride”. American Chemical Society. 2026年3月29日閲覧。
- ↑ Peng, Feng; Sun, Ying; Pickard, Chris J.; Needs, Richard J.; Wu, Qiang; Ma, Yanming (2017-09-08). “Hydrogen Clathrate Structures in Rare Earth Hydrides at High Pressures: Possible Route to Room-Temperature Superconductivity”. Physical Review Letters 119 (10). Bibcode: 2017PhRvL.119j7001P. doi:10.1103/PhysRevLett.119.107001. PMID 28949166. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.119.107001.
- ↑ Liu, Hanyu; Naumov, Ivan I.; Hoffmann, Roald; Ashcroft, N. W.; Hemley, Russell J. (2017-07-03). “Potential high- T c superconducting lanthanum and yttrium hydrides at high pressure” (英語). Proceedings of the National Academy of Sciences 114 (27): 6990–6995. doi:10.1073/pnas.1704505114. ISSN 0027-8424. PMC 5502634. PMID 28630301. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5502634/.
- ↑ Geballe, Zachary M.; Liu, Hanyu; Mishra, Ajay K.; Ahart, Muhtar; Somayazulu, Maddury; Meng, Yue; Baldini, Maria; Hemley, Russell J. (2018-01-15). “Synthesis and Stability of Lanthanum Superhydrides” (英語). Angewandte Chemie 130 (3): 696–700. Bibcode: 2018AngCh.130..696G. doi:10.1002/ange.201709970. ISSN 0044-8249. OSTI 1416986. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201709970.
- 1 2 Somayazulu, Maddury; Ahart, Muhtar; Mishra, Ajay K.; Geballe, Zachary M.; Baldini, Maria; Meng, Yue; Struzhkin, Viktor V.; Hemley, Russell J. (2019-01-14). “Evidence for Superconductivity above 260 K in Lanthanum Superhydride at Megabar Pressures”. Physical Review Letters 122 (2). arXiv:1808.07695. Bibcode: 2019PhRvL.122b7001S. doi:10.1103/PhysRevLett.122.027001. PMID 30720326. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.122.027001.
- 1 2 Drozdov, A. P.; Kong, P. P.; Minkov, V. S.; Besedin, S. P.; Kuzovnikov, M. A.; Mozaffari, S.; Balicas, L.; Balakirev, F. F. et al. (2019). “Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures”. Nature 569 (7757): 528–531. arXiv:1812.01561. Bibcode: 2019Natur.569..528D. doi:10.1038/s41586-019-1201-8. PMID 31118520.
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- ↑ Drozdov, A. P.; Kong, P. P.; Minkov, V. S.; Besedin, S. P.; Kuzovnikov, M. A.; Mozaffari, S.; Balicas, L.; Balakirev, F. F. et al. (May 2019). “Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures” (英語). Nature 569 (7757): 528–531. arXiv:1812.01561. Bibcode: 2019Natur.569..528D. doi:10.1038/s41586-019-1201-8. ISSN 0028-0836. PMID 31118520. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1201-8.
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- ↑ “NNNS chemistry blog: Lanthanum decahydride”. chem.vander-lingen.nl. 2026年3月29日閲覧。
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