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近日，马琰铭院士团队在三元高温氢基超导体研究中取得重要进展。相关研究成果以“Observation of Superconductivity above 200 K in Pressure-Stabilized Cubic (Y,Ce)H₁₀”为题，于2026年5月17日在线发表于《Journal of the American Chemical Society》。

马琰铭院士基于其提出的氢笼合物高温超导体的学术思路，近年来通过理论预言指导实验成功制备了LaH₁₀、YH₉、CaH₆等一系列二元富氢高温超导体。随着二元富氢体系研究日趋成熟，受限于金属元素选择范围与现有实验条件，二元体系超导温度已陷入提升瓶颈，理论预测具有更高超导温度的立方相YH₁₀至今仍未能在现有实验可达压强范围内制备。在此背景下，领域研究重心逐步转向组分调控自由度更高的三元氢化物体系。已有研究证实，金属元素掺杂取代可有效调控氢化物的超导温度，但目前仍缺乏YH₁₀结构单元调控超导转变温度的直接实验依据。填补该项研究空白，对厘清金属离子在氢基超导体中的超导调控机理、揭示微观结构与超导物性的内在关联具有重要科学意义。

本工作中，刘广韬教授等人将质量较轻的Y元素引入超导温度相对较低的二元Ce-H体系中，在150-170 GPa压强范围内成功制备出含YH₁₀结构单元的替代型立方相（空间群Fm-3m）三元氢化物 (Y,Ce)H₁₀ （图1）。电输运测量表明该三元氢化物超导温度最高突破200 K，相较二元CeH₁₀（~115 K）提升幅度达80%，为200 K以上温区的高温氢基超导体增添了新体系（图2）。研究团队依托邹勃教授、隋永明教授研制的高纯氘源制备对应氘化物，系统探究其超导温度演变规律，厘清了同位素效应系数随压强的变化特征，进一步证实氢化物高温超导机制归属于经典声子配对超导范畴（图3）。同时，刘寒雨教授与王泽方博士针对该体系开展完备的理论计算与机理分析，从理论层面完善并深化了对此类三元氢化物超导体系的物理认知。

图1. (a) 160 GPa压强下，Fm-3m (Y,Ce)H₁₀的Rietveld精修结果。原始XRD图谱的二维衍射强度随方位角的分布图见上方插图。除标有星号的未识别峰外，其余弱峰可能归属于六方密排相（空间群P6₃/mmc）。（b）不同压力下(Y,Ce)H₁₀的实验体积（实心符号）与先前报道的CeH₁₀和 (Y,Ce)H₉的体积数据（空心符号）对比。实线代表有序CeH₁₀和YH₁₀结构的理论状态方程。

图2. (a) 具有代表性的Fm-3m (Y,Ce)H₁₀的电阻-温度曲线。左上角插图为电阻接近零值的局部放大图。以电阻对温度的导数确定超导转变温度，如左下角的插图所示。(b) 超导转变温度随压强的变化关系。不同颜色的实心符号代表7个独立实验获得的超导温度数据。灰色符号表示先前报道的二元CeH₁₀、YH₆、YH₉以及三元(Y,Ce)H₉的超导温度数据，用于比较。

图3. 同位素效应。(a) 氢被氘取代后，样品的超导转变温度显著降低。黑色曲线为(Y,Ce)H₁₀的电阻-温度曲线，蓝色曲线表示对应Y-Ce-D化合物的电阻-温度曲线。(b) Y-Ce-D化合物的超导转变温度随压力的变化。红色三角形表示第一次加热后获得的超导温度数据，紫色三角形表示第二次加热后在卸压过程中测得的超导温度数据。右下角插图为不同压力下的同位素效应系数α，垂直误差线表示α的不确定度。

本项研究首次通过实验证实YH₁₀结构单元对氢化物超导温度的增强效应，明确轻元素取代策略不仅能有效稳定氢笼结构，更可进一步优化氢化物超导性能。该研究成果为后续多元氢基超导体的可控制备与超导性能定向调控提供了关键实验依据与参考。

论文的第一作者为约炮软件-免费约炮软件 2024级博士研究生杨永双，约炮软件-免费约炮软件 博士研究生马传恒、王泽方以及吉林大学周密教授为共同第一作者。通讯作者为吉林大学刘广韬教授，王洪波教授和浙江大学马琰铭院士。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助以及上海同步辐射光源和北京高能同步辐射光源的支持。

论文全文链接：

//pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c01144