Ученые из Сколковского института науки и технологий создали сверхпроводник, существование которого запрещено законами классической химии. В ходе эксперимента исследователи установили, что валентности не всегда определяют количество допустимых межатомных связей. Кроме того, ученые убедились в том, что наиболее подходящими кандидатами на роль сверхпроводников являются соединения металлов так называемого «пояса лабильности», расположенного между второй и третьей группами в таблице Менделеева. Церий и лантал — самые перспективные, в этом смысле, элементы.
В опыте сколковских химиков, они сжимали празеодим и водород под давлением 40 гигапаскалей (примерно 400 тысяч атмосфер), одновременно нагревая их лазером. В результате удалось получить вещество PrH3 (гидрид празеодима). Это вещество предсказывается теорией и ничем особенным не выделяется.
В следующем эксперименте ученые заменили водород бораном аммония, который содержит большое количество водорода, но в отличие от чистого водорода не разрушает алмазных кромок инструмента давления. В итоге получилось новое вещество — PrH3, которое противоречит основным принципам классической химии: валентность водорода равна единице, у празеодима она составляет три или четыре. Эти свойства позволяют одному атому празеодима создавать устойчивое соединение с тремя или четырьмя атомами водорода, а в эксперименте удалось добиться объединения в молекулы 9 атомов водорода на один празеодима.
Интересно, что подобный результат был предсказан в рамках расчетов, учитывающих квантовые эффекты.
Несмотря на то, что декларируемой цели эксперимента — получение высокотемпературной сверхпроводимости — достичь не удалось, исследователи не считают работу провальной: ими были сделаны теоретические выводы о свойствах сверхпроводников и получено новое вещество, которое доказывает, что простые манипуляции могут в корне изменить результат эксперимента.
