综述：压力调控下的氢基超导体超导机制与未来发展

本综述系统探讨氢化物超导体的结构特性、电子性质与超导机制，重点分析压力对相稳定性与临界温度（Tc）的调控作用，涵盖常压、低压（<100 GPa）与高压（>100 GPa）三类体系，为高温与室温超导研究提供重要理论框架与应用前景。

　　

Abstract

氢化物超导体在宽压力范围内展现出实现高温超导的巨大潜力。本综述系统总结了其结构、电子与超导特性，重点关注压力对相稳定性与临界温度（T_c）的增强机制。根据压力范围将氢化物分为三类：常压体系（如钙钛矿型氢化物与SM₂TMH₆结构），其T_c值适中；低压体系（<100 GPa）通过分子掺杂与电子预压缩等策略提升T_c；高压体系（>100 GPa）虽需极端合成条件，但可实现更高T_c甚至室温超导。文章进一步综述了近期理论与实验进展，并展望了该领域的挑战与未来方向。

Comprehensive Summary

氢基超导体的研究核心在于理解压力对其超导机制的调控作用。常压氢化物以稳定的晶体结构与中度电子-声子耦合为特征，例如SM₂TMH₆型化合物通过特定原子排列优化能带结构，但其T_c多低于50 K。低压氢化物（<100 GPa）通过引入分子掺杂（如H₂S体系）或电子预压缩策略（如稀土氢化物），有效增强声子振动频率与电子态密度，从而显著提升T_c。高压氢化物（>100 GPa）如H₃S和LaH₁₀，在兆巴级压力下可实现200 K以上甚至室温超导，其机制涉及高压诱导的晶格压缩与费米能级附近电子态的重构。然而，高压合成与表征的技术挑战仍是当前研究的瓶颈。

Key Scientists

该领域的发展得益于多学科合作，理论物理学家通过第一性原理计算预测高压相稳定性，实验团队则发展金刚石压砧（DAC）技术与原位光谱学方法验证超导相变。关键贡献者包括提出H₃S超导机制的Duan团队、发现LaH₁₀室温超导的Hemley小组，以及开发氢化物合成新路线的Eremets研究组。他们的工作共同推动了高压超导从理论预测到实验验证的跨越。

未来研究需聚焦于降低氢化物超导所需压力、探索新型化学掺杂策略，并发展原位表征技术以解析超导动态过程。氢基超导体不仅为基础物性研究提供模型体系，更在能源传输与量子计算等领域具有潜在应用价值。