高压下三氢化硫H_3S的高温超导电性研究进展

高压下富氢材料的压致金属化和超导电性是实现金属氢和高温超导体的有效途径,已经成为物理学、材料科学等多学科的热点研究领域之一。最近在高压下发现的三氢化硫(H_3S),因其200 K的超导转变温度刷新了高温超导纪录,向室温超导体的实现迈出重要的一步,引起了国际上的广泛关注。是什么使得H_3S如此特殊?它的创纪录的Tc、简单的晶体结构和奇异电子态密度使得H_3S成为潜在的高温超导材料,进一步推动了人们对高压下富氢材料超导电性的研究。在过去两年时间内,人们通过各种实验技术和理论方法研究H_3S在高压下的超导电性、同位素效应、元素的掺杂效应、探索超导的内在物理原因等等。目前理论和实验都一致认为高压下可以通过两种途径获得H_3S:3H_2S→2H_3S+S,2H_2S+H_2→2H_3S。对高温超导体H_3S的发现、影响H_3S高温超导的内在物理原因、同位素效应随压力的变化、掺杂对H_3S超导转变温度的影响以及高压下硫化氢(H_2S)的分解进行简要介绍。