通訊作者:Da Li, Tian Cui
通訊單位:吉林大學
在同一化合物中,電荷態和超導性的結合,例如:[Ca24Al28O6]4+(4e-),開闢了一個新的傳統超導體類別。然而,無論是解釋超導行為的根本原因,還是間隙類原子(ISQs)對超導的影響都還不清楚。最近,吉林大學Da Li和Tian Cui等人在國際知名期刊“Phys. Rev. Lett."發表題為“Proposed Superconducting Electride Li6C by sp-Hybridized Cage States at Moderate Pressures”的研究論文。在這裡,他們設計了一種只通過化學成分和鍵合特徵來識別超導電子的高效和節省資源的方法來。一個具有代表性的超導電子鹽Li6C,其Tc在1Mbar以下值得注意。揭示了一個有代表性的超導電子Li6C,其Tc在1Mbar以下,值得注意。他們的第一性原理計算表明反常的 sp雜化籠狀ISQs,作為Li6C的客體,表現出意想不到的離子和共價鍵,作為一種化學預壓縮來降低動態穩定的壓力。更重要的是,他們發現。與通常的預期相反,高Tc歸因於強大的電子-聲子耦合。來自原子間耦合效應的協同作用,由費米表面巢狀引起的聲子軟化和聲子耦合的能帶,這主要是由宿主sp雜化電子主導的,而不是ISQ。他們目前的結果闡明瞭一種新的電子鹽超導機制,併為在較低壓力下尋求高Tc籠狀類超導體提供了啟示。
圖1:建議的計算輔助識別潛在電子鹽材料的示意圖
圖2:Li6C的形成焓值和結構特徵:(a) 預測相的形成焓值作為壓力的函式;(b) 反CdCl2-I和II相的體積與壓力的關係;(c) 40GPa時的反CCl2-I相 (d) 60GPa時的反CCl2-II 相;(e) ELF的三維等值面(等值面為0.85);和(f)在40GPa的反CCl2-I相的(110)平面的二維圖;(g) 在60GPa的反CCl2-II-Li6C的三維等值面
圖3:60GPa下反CdCl2-II相的態密度和成鍵特徵。(a) 三維部分電荷密度圖(等值面為0.015),投影態密度(PDOS),以及標記為i、ii和iii的帶的費米麵;(b)在EF的積分DOS值,以每f.u.為基礎;(c)在不同壓力下,計算的ICOHP值和Li-Li鍵長,有中間的ISQ和沒有中間的ISQ。
圖4: (a) 60GPa下的聲子色散,投射聲子DOS,Eliashberg頻譜函式α2F(ω)與積分EPC引數λ(ω)。紅色實心圓圈代表聲子線寬,半徑與強度成正比。(b) λ和Tc的值作為壓力的函式。(c)費米表面和三維和二維(0.8 0.3-0.3)平面巢狀函式ξ(Q)在倒數空間的原始單元中用60×60×60 k網格計算。(d)代表性超導電子的Tc與壓力的關係。(e)不同原子對EF的總DOS的貢獻。
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.157002
論文主要通訊作者主頁:
http://phy.jlu.edu.cn/jzyg/jyry/L.htm