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(純計算)燕山大學楊國春/張孝華團隊Phys. Rev. B: Li8Hn電子化合物的超導性

時間：2024-05-31 來源： 瀏覽：

(純計算)燕山大學楊國春/張孝華團隊Phys. Rev. B: Li8Hn電子化合物的超導性

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2024年4月4日，Phys. Rev. B在線發(fā)表了燕山大學楊國春教授和張孝華博士 課題組的研究論文，題目為《 Superconductivity in L i 8 H n electrides: The effect of interstitial anionic electrons on electron-phonon coupling 》，論文的第一作者為 Zixuan Guo。

電子化合物 中超導性的發(fā)現(xiàn)引入了一 種 不同的類別，即 電子化合物 超導體 ，其中部分電子位于晶格間隙中，被標記為 間隙陰離子電子 （IAEs ）。 了解IAEs在電子-聲子耦合（EPC）中的 作 用對于 電子化合物 超導體的發(fā)展至關重要。

在此研究中，作者證明了 增加的IAEs凈 電荷增強了12個Li 8 H n （ n = 4-7） 電子化合物 的EPC ，表現(xiàn)出立方/四方對稱性和不同的IAEs拓撲。第一性原理計算表明， EPC常數與IAEs的凈電荷幾乎呈線性上升 。這種增加源于 IAEs對Li 2p電子的激發(fā)效應，以及它們在Li衍生的低頻/中頻聲子促進下協(xié)同參與庫珀對的形成 。

這種機制在 T c 為40.3 K的 Pm-3m Li 8 H 4 中得到了顯著說明，其中Li原子表現(xiàn)出壓縮和拉伸振動，誘導IAEs二聚化和最強的局域EPC相互作用。相反， Li 8 H n 電子化合物 中的氫原子主要調節(jié)IAEs的凈電荷和拓撲 。這項研究發(fā)現(xiàn)對 電子化合物 超導體的發(fā)展具有重要意義。

圖1  Li 8 H n 電子化合物的設計示意圖

圖2  五個立方結構和六個P4/mmm相中EPC常數對IAEs電荷的依賴性

圖3 五種 立方Li 8 H n 電子化合物在300 GPa下的IAEs電荷和ELF等值面、原子分辨N(E F )、ω log 、EPC常數(λ)和T c s

圖4  能帶結構、態(tài)密度、費米面、聲子譜、聲子態(tài)密度、ELF等值面和反折疊能帶結構

【 論文鏈接 】
Guo, Z., Bergara, A., Zhang, X. et al. Superconductivity in Li 8 H n electrides: The effect of interstitial anionic electrons on electron-phonon coupling . Phys. Rev. B ,  2024 , 109, 134505. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.109.134505

【其他相關文獻】

[1] Zhao, Z., Zhang, S., Yu, T. et al. Predicted pressure-induced superconducting transition in electride Li 6 P. Phys. Rev. Lett ., 2019 , 122, 097002. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.122.097002
[2]  Wang, Q., Cui, W., Gao, K. et al. Pressure-stabilized superconducting electride Li 5 C. Phys. Rev. B , 2022 , 106, 054519. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.106.054519
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