特别说明：本文由学研汇技术中心原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。最近在掺氮氢化物中发现了近环境超导电性，这激发了世界范围内探索低压下室温超导的兴趣。有鉴于此，南京大学闻海虎等人利用高温高压合成技术，成功获得了深蓝色的氮掺杂氢化镥(LuH2±xNy)，X射线衍射表明其空间群为
，与文献报道的结构相同，晶格常数略有差异。拉曼光谱也显示了该样品与文献中类似的模式。.能量色散X射线光谱(EDS)证实了样品中氮元素的存在。在常压下，观察到从350到2 K的金属行为。通过施加2.1到41 GPa的压力，观察到从深蓝色到紫色到粉红色的逐渐颜色变化。通过测量0.4 ~ 40.1 GPa压力下的电阻，看到了一个逐渐改善的金属行为，而没有显示出低至2 K的超导电性。高压下的磁化强度随温度的变化在100 ~ 320 K之间显示出非常微弱的正信号，并且在100 K时磁化强度随磁场的增加而增加，这些对于100 K时的超导电性都是不期望的。因此，作者推断在低于40.1 GPa的压力下，这种氮掺杂的氢化物没有近环境超导电性。作者展示了LuH2±xNy样品的XRD图和Rietveld 精修图，证明获得了与参考文献中报道的结构几乎相同的化合物。能量色散X射线光谱(EDS)识别出来自氮的弱峰，显示了氮的空间分布，它在整个区域广泛分布，但局部不均匀。所有样品都显示低至2 K的金属行为。在零场冷却(ZFC)和场冷却 (FC) 模式下，在 10 Oe下测量样品的磁化强度。信号为正且非常小。
使用两种不同的仪器在环境压力下收集了LuH2±xNy样品的拉曼光谱，样品 (SR1-SR3)的拉曼光谱几乎彼此重合，表明结晶度均匀，拉曼光谱的良好一致性表明样品与参考文献中报告的样品非常相似。LuH2±xNy样品在高达33.4 GPa 的各种压力下的拉曼光谱表明原子间相互作用随压力发生相当大的变化。
作者显示了在不同压力下电阻从10到350 K的温度依赖性。随着压力增加 140 至 6.3 GPa，室温下的电阻逐渐降低。还测量了LuH2±xNy在1.6 GPa 压力下各种磁场下的R(T)曲线，磁场下的电阻表现出非系统演化，并且在施加磁场时没有表现出超导体所期望的向低温漂移。作者观察了样品在压力下的颜色变化，发现颜色变化的压力区域与拉曼带移异常非常一致。根据电阻测量结果，在低于40.1 GPa 和高于2 K的压力下，电阻测量没有观察到超导性。
图 LuH2±xNy在高达429至6.3 GPa的不同压力下的温度依赖性电阻
图 不同压力下LuH2±xNy的压力引起的颜色变化和温度依赖性电阻的演变为了检查由于生长样品中可能的超导性的迈斯纳效应是否存在反磁信号，测量了LuH2±xNy的温度相关直流磁化M(T)曲线。磁矩随着温度的降低而增加，并且不会表现出突然下降的行为，磁矩净信号为正且非常弱，在196到320 K 的温度范围内具有大致平坦的特征。所有净M(H)曲线都表现出具有正相关性的大致线性行为，对应于可能的顺磁行为。对温度依赖性或等温磁化曲线数据的磁化测量都表明，在LuH2±xNy中没有任何近环境超导性的踪迹。
Ming, X., Zhang, YJ., Zhu, X. et al. Absence of near-ambient superconductivity in LuH2±xNy. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06162-w
