Нова теоретска анализа покажува како електроните на скандиумот може да овозможат суперпроводливост на соединението LaSc₂H₂₄ на температури над собната. Пресметките предвидуваат критична температура од 43 °C, но само под екстремен притисок од 167 гигапаскали.
Суперпроводниците спроведуваат електрична струја без отпор и ги истиснуваат магнетните полиња. Кај водородно богатите соединенија, како LaH₁₀, ваквата состојба се појавува само при огромни притисоци, кои ги стабилизираат нивните густи кристални структури.
LaH₁₀ привлече големо внимание откако беше поврзан со суперпроводливост до околу −13 °C при притисок од 188 гигапаскали. Во 2024 година беше предвидено дека LaSc₂H₂₄ може да постигне уште повисока критична температура, но досега не беше јасно зошто додавањето скандиум има толку значаен ефект.
Истражувачите од Универзитетот „Џилин“ и Универзитетот во Џеџијанг откриле дека структурата на електронските енергетски ленти во LaH₁₀ создава анизотропија — различно однесување во различни насоки. Во LaSc₂H₂₄, слоевите од водород заземаат различни структурни места и отвораат два суперпроводни канали со различни енергетски процепи.
Клучна улога имаат 3d-електроните на скандиумот. Неговите орбитали силно се преклопуваат со околните водородни „кафези“ и ја преобликуваат Фермиевата површина, така што се фаворизираат одредени врски меѓу скандиумот и водородот. Така се намалуваат разликите меѓу суперпроводните канали и се создава поизотропна состојба.
За да ја проверат важноста на овој механизам, научниците моделирале замена на скандиумот со калциум и магнезиум. Иако добиените структури биле стабилни, тие не покажале суперпроводливост. Резултатот укажува дека токму 3d-електроните на скандиумот се неопходни за соодветното обликување на Фермиевата површина.
Материјалот сè уште не е практичен суперпроводник, бидејќи бара притисоци недостижни за секојдневна употреба. Сепак, резултатите нудат насока за дизајнирање нови водородни соединенија, особено со додавање преодни метали со 3d-електрони.
