Intralayer Carbon Substitution in the MgB2 Superconductor
我们报道了三元MgB_（2-x）Cx化合物在一个相对小的标称碳浓度范围内（x<0.1）采用同构的AlB_（2-x）型六方结构。晶格参数a随着碳含量x的增加几乎线性地减小，而c参数保持不变，表明碳在硼蜂窝层中被专门取代而不影响层间相互作用。超导转变温度Tc，由磁强计实验确定，也减少准线性的碳浓度的函数。MgB 2-xCx的结构和电子行为与等电子Mg 1-xAlxB 2的结构和电子行为有很大的相似性，尽管取代位点不同.
2001-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of carbon nanotube doping on critical current density of MgB2 superconductor
研究了碳纳米管掺杂对MgB 2-xCx（x = 0，0.05，0.1，0.2和0.3）的相变温度、晶格参数、临界电流密度和磁通钉扎的影响。发现碳取代B可提高磁场中的Jc，但降低Tc。随着掺杂量的增加、烧结温度的升高和烧结时间的延长，由碳取代B引起的Tc的降低也随之增加。通过控制碳纳米管的取代和添加程度，可以在保持Tc降低最小的情况下，实现对磁场中临界电流密度和磁通钉扎的最佳改善。在此条件下，在8 T和5 K以及7 T和10 K下，Jc提高了两个数量级。在20 K、4 T和5 K、8.5T下，Jc分别大于10, 000 A/cm ~ 2。
2003-10-09 cond-mat.supr-con
The doping effect of multiwall carbon nanotube on MgB2/Fe superconductor wire
我们评估了两种类型的多壁碳纳米管（CNT）具有不同的长径比的MgB 2/Fe单丝的掺杂效果。在650 ℃ ~ 1000 ℃的烧结温度范围内，系统研究了纯丝和CNT掺杂丝的微观结构、临界电流密度（Jc）、临界温度（Tc）、上临界场（Hc 2）和不可逆场（Hirr）之间的关系。随着烧结温度的升高，短碳纳米管掺杂样品的Tc略有降低，而长碳纳米管掺杂样品的Tc升高。这表明由于其小的纵横比，MgB 2和短CNT之间的反应性更好，并且发生了来自短CNT的碳（C）对硼（B）的取代。此外，在900 ℃和1000 ℃高温下烧结的短CNT掺杂样品表现出优异的Jc，在5 K下高达8 T的电场中，该值约为104 A/cm 2。这表明短CNT是具有优异Jc的MgB 2超导体的有希望的碳源。特别是，列入纳米级的MgO颗粒和取代的C到MgB 2晶格可能会导致强磁通钉扎中心。
2006-03-22 cond-mat.supr-con
Gate Tunable Dissipation and "Superconductor-Insulator" Transition in Carbon Nanotube Josephson Transistors
耗散在量子系统中无处不在，它与涨落的相互作用对维持量子相干性至关重要。实验研究了单壁碳纳米管与超导体耦合时的耗散动力学。的电压-电流特性显示门可调滞后，与正常状态电阻RN的大小完全相关，表明结经历欠阻尼和过阻尼制度之间的周期性调制。令人惊讶的是，当器件的费米能级通过局部电导最小值调谐时，我们观察到从类超导到类绝缘的栅控跃迁，“临界”R_N值约为8-20 kohm。
2008-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hollow carbon spheres as an efficient dopant for enhancing critical current density of MgB2 based tapes
利用空心碳球（HCS）作为掺杂剂，通过原位粉末管法实现了MgB 2带材中Jc和Hirr的显著增强。在4.2 K下，850 C烧结样品的传输Jc在10 T和12 T下分别达到3.1 × 10^4和1.4 × 10^4 A/cm ^2，并且优于最佳纳米SiC掺杂的带材。此外，由于碳取代效应，掺杂样品在10 K下的Hirr提高到16.8 T。结果表明，HCS是除纳米碳和SiC外最有希望提高MgB 2高场电流容量的掺杂剂之一。
2008-08-30 cond-mat.supr-con
Single Carbon Nanotube--Superconductor Entangler: noise correlations and EPR states
我们提出了一种实现固态纳米结构电子纠缠器的设备。它由一个单壁碳纳米管组成，两端连接到正常状态的电极，中间部分耦合到超导纳米线。这样的装置作为电子分束器，用于来自超导体的相关电子。我们首先表明，它可以用来检测积极的（玻色子-类）噪声相关的费米子系统。此外，它还为分裂器的两个臂中的纠缠电子提供了一个源。为了产生纠缠电子态，我们提出了两种基于自旋和能量滤波器的方案。它分别由铁磁垫和定义量子点的静电门系统组成。该装置的制造需要最先进的纳米纤维技术、碳纳米管合成和集成，以及原子力显微镜成像和操作。
2002-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cubic C$_{20}$: An intrinsic superconducting carbon allotrope
基于密度泛函计算，研究立方碳同素异形体sc-C$_{20}$的声子介导超导电性，预测其为无需掺杂、转变温度约24 K的本征碳超导体。
2023-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
$^{11}$B NMR study of pure and lightly carbon doped MgB$_2$ superconductors
本文报道了在23.5 kOe的磁场和涡旋态下，对纯的和轻碳掺杂的MgB $_{2-x}$ C $_{x}$的$^{11}$ B核磁共振谱线形状和自旋-晶格弛豫速率（$1/(T_1T)$）的研究。我们发现，而纯MgB $_2$表现出的磁场分布从正常和Abrikosov状态的叠加，轻微的硼与碳的替代揭开了纯Abrikosov状态的磁场分布。这表明相对于纯MgB $_2$，碳掺杂的$H_{c2}^c$显著增加。自旋-晶格弛豫速率$1/(T_1T)$清楚地表明，在纯MgB $_2$中，在$T_c$正下方存在相干峰，随后在冷却时出现典型的BCS降低。然而，在低于$\approx 10$ K的温度下，观察到BCS行为的强烈偏离，这可能是由于涡旋动力学的残余贡献。在碳掺杂体系中，$1/(T_1T)$的相干峰和BCS温度依赖性都减弱，这是由于电子掺杂使费米面的$σ$空穴柱逐渐收缩的结果。
2004-02-26 cond-mat.supr-con
On the $^{12}$C/$^{13}$C carbon isotope effect in the quasi one-dimensional superconductor Sc$_3$CoC$_4$
Sc $_3$ CoC $_4$是同型碳化物Sc $_3M$ C $_4$（$M$ = Mn，Fe，Ru，Os，Co，Rh，Ir，Ni）中唯一的超导体，是系统研究准一维结构中超导性的前提和机制的理想基准体系。为了研究同位素效应，通过电弧熔化合成了取代系列Sc $_3$ Co（$^{12}$ C $_{1-x}$ $^{13}$ C $_x$）$_4$，其中$x$ = 0、0.5和1。通过粉末X射线衍射和NMR光谱证实了样品的均匀性。由此产生的同位素系数的基础上的磁化多晶样品和电阻率测量$α$ = 0.58的单晶的研究接近BCS理论预测的值0.5。
2018-11-09 cond-mat.supr-con
Room-temperature superconductivity in ultra-thin carbon nanotube zeolite composites: a conventional or unconventional superconductor?
本文探究超薄碳纳米管沸石复合材料室温超导电性的配对机制，通过调节手性角、硼掺杂和晶格规整性使理论Tc匹配实验值，并质疑McMillan/BCS公式的分类充分性。
2025-09-25 cond-mat.supr-con
Alignment of Carbon Nanotube Additives for Improved Performance of Magnesium Diboride Superconductors
MgB 2超导体自发现以来的快速发展[1]使该材料成为低温和高温超导体（HTS）的强有力竞争者，其应用具有很大的潜力以抓住利基市场，例如磁共振成像（MRI）。由于MgB 2 [2，3]缺乏弱连接和双能隙超导性，许多添加剂已成功用于提高临界电流密度Jc和上临界场Hc 2。[4-12]碳纳米管（CNTs）具有不同寻常的电学、机械和热学性能[13-16]，因此是制备复合材料以改善其性能的理想组分。为了充分利用碳纳米管的特殊性能，在复合材料中排列碳纳米管是很重要的。在这里，我们报告的CNT/MgB 2超导体复合线通过一个容易扩展的绘图技术的CNT的对齐的方法。与未掺杂的相比，在高磁场中，对齐的CNT掺杂的MgB 2线显示出磁性Jc（H）的增强超过一个数量级。碳纳米管还显着增强了传热和散热。碳纳米管主要用于结构材料，但在这里显示出其在功能复合材料中使用的优势，这对其他功能材料具有更广泛的影响。
2006-02-21 cond-mat.supr-con
Enhancing $T_{\mathrm{c}}$ in a composite superconductor/metal bilayer system: a dynamical cluster approximation study
已经提出，具有大配对尺度但强相位波动的非常规超导体的超导转变温度$T_{\mathrm{c}}$可以通过将其耦合到金属来增强。然而，这种方法在不同参数范围内的一般有效性仍然是一个悬而未决的问题。使用动态集群近似，我们研究了这个问题在一个系统中的一个有吸引力的哈伯德层在中间耦合制度，其中的吸引力库仑相互作用$|U|$的幅度略大于带宽$W$，与非相互作用的金属层杂交。我们发现，而超导转变变得更加平均场的增加层间跳跃，超导转变温度$T_{\mathrm{c}}$表现出非单调依赖的杂交$t_{\perp}$的强度。这种行为是由于相关层中有效配对相互作用的减少而产生的，这种相互作用的减少超过了与金属层耦合引起的本征对场磁化率的增长。我们发现，最大的$T_{\mathrm{c}}$推断这里的复合系统是低于目前估计的最大值为孤立的负$U$哈伯德模型。
2022-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancing the hybridization of plasmons in graphene with 2D superconductor collective modes
我们探索的方式，其中石墨烯片和2D超导体的单层之间的紧密接近，可以导致它们的集体激发之间的杂交。我们考虑由石墨烯片和2D超导体单层的组合形成的异质结构。石墨烯等离子体激元可以存在的能量范围很广，加上它的可调谐性，使得这种异质结构成为探测超导体多体物理的有前途的平台。我们表明，石墨烯等离子体和Bardasis-Schrieffer模式的2D超导体之间的杂交结果在近场反射系数的异质结构，这在原则上可以观察到在扫描近场显微镜实验的清晰签名。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of nano-carbon particle doping on the flux pinning properties of MgB2 superconductor
采用原位反应法制备了MgB_（2-x）Cx（x=0.05，0.1，0.2，0.3，0.4）多晶纳米碳粉样品，控制了碳的取代程度。用XRD、TEM和磁性测试等手段对样品的物相、晶格参数、微观结构、超导性和磁通钉扎进行了表征。结果表明，随着掺杂量的增加，a轴晶格常数和Tc均单调下降。对于掺杂有x=0.4的最高标称组成的样品，Tc仅下降2.7K。与未掺杂的样品相比，纳米C掺杂的样品在很宽的温度范围内显示出改善的Jc的场依赖性。通过C掺杂的增强类似于Si掺杂的增强，但不如纳米SiC掺杂的MgB 2那么强。X射线衍射结果表明，C与Mg反应生成了纳米级Mg 2C 3和MgB 2C 2颗粒。纳米颗粒夹杂物和替代，都观察到的透射电子显微镜，提出负责在高场磁通钉扎的增强。
2003-02-26 cond-mat.supr-con
On-Site Repulsion as the Source of Pairing in Carbon Nanotubes and Intercalated Graphite
我们发现，不同的非常规超导体有一个共同的基本特征：对本征态的哈密顿量是排斥自由，W=0对。在扩展的哈伯德模型中，对合理的参数值可以发生配对。对于$(N,N)$纳米管的结合能的对强烈地依赖于填充和减少对石墨片$N \to \infty$的减少，但非零值。
2002-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in sodium-doped T-carbon
T-碳是2011年提出的一种新的碳同素异形体，在最近的实验中成功合成。由于其蓬松的结构，几种原子可以插入到T-碳中，使其在储氢，钙钛矿太阳能电池，锂离子电池，热电，光催化剂等各种应用中成为一个通用的候选者。在这里，我们表明，在室温下超导转变温度Tc为11 K的Na掺杂T-碳中可以出现超导性，在14 GPa的压力下，Tc可提高到19 K，这是由于随着压力的增加，声子谱向低频移动，增强了电子-声子耦合的结果。比热、电导率和热导率的计算表明，掺钠T-碳超导体的正常态表现为非费米液体行为。对掺钠T型碳超导电性的预测将在实验和理论上激发人们对探索新型碳基超导体的极大兴趣。
2020-06-03 cond-mat.supr-con
Is Room Temperature Superconductivity in Carbon Nanotubes Too Wonderful to Believe?
众所周知，铜基钙钛矿氧化物基于两个特征（迈斯纳效应和零电阻）而正确地享有高温超导体的共识。相比之下，我提供了二十多个碳纳米管室温超导性的签名。纳米管的一维性使得准一维超导体的通过权问题变得复杂。迈斯纳效应不太明显，因为纳米管的直径远小于穿透深度。由于量子接触电阻和显著的量子相位滑移，零电阻不太明显，这两者都与有限数量的横向导电沟道相关联。尽管如此，已经发现对于许多单独的多壁纳米管，在室温下的管上电阻与零是不可区分的。在二十多个论点的基础上，我认为碳纳米管应该被归类为室温超导体。室温超导的机制可能来自于强的电子-声子耦合和电子-等离子体激元耦合。
2003-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancing Critical Current Density in Thin Superconductor Layers by Moiré Pinning Centers
本研究通过分子动力学模拟求解Langevin方程，探讨了莫尔图案钉扎中心对超导带材临界电流密度的影响，发现特定旋转角度下及更强钉扎力时莫尔晶格能显著提升临界电流密度。
2024-06-05 cond-mat.supr-con
Carbon-Doped Sulfur Hydrides as Room-Temperature Superconductors at 270 GPa
为了了解最近的实验在高压下的碳质硫氢化物（CSH）系统的室温超导性，我们已经进行了广泛的化学计量和结构搜索的三元CSH化合物使用通用进化算法。从不同CSH化合物的生成焓判断，我们的研究得出结论，在硫氢化物中一定水平的碳掺杂（~5%-6%），（H $_3$ S）在其R3 m和相中产生最稳定的结构（仅次于H $_3$ S本身）在发现的各种CSH体系中，少量的硫原子被碳取代，如C $_1$ S $_{15}$ H $_{48}$和C $_1$ S $_{17}$ H $_{54}$导致更强的电子-声子耦合和更高的平均声子频率，其随压力增加而增加，从而导致在~270 GPa下的室温超导性。计算的C $_1$ S $_{15}$ H $_{48}$和C $_1$ S $_{17}$ H $_{54}$的超导转变温度T $_c$作为压力的函数与实验测量值相当吻合。在~80 GPa超导态转变之前，CSH系统的化学计量比为C $_2$ S $_2$ H $_{10}$，具有P1对称性的稳定结构，Raman光谱与实验的直接比较证实了这一点.
2020-12-18 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Nonadiabatiic superconductivity in MgB2 and cuprates
本文用无参数的公式从测得的伦敦穿透深度估算了新发现的高Tc超导体MgB_2和铜酸盐的费米能Ef。Ef的MgB2和超过30镧，钇和汞基铜酸盐似乎是约或低于100毫电子伏，这取决于掺杂。有充分的证据表明，在所有新发现的超导体中，极低的Ef值和载流子与高频声子的强耦合是导致高Tc的原因。考虑到载流子主要存在于铜酸盐中的氧上、硼化镁中的硼上和掺杂富勒烯中的碳上，这些超导体分别形成基本上为$nonadiabatic$“金属”氧、硼和碳的物质。预测了二硼化镁中硼同位素效应对载流子质量的影响，类似于赵国猛等在铜酸盐中观察到的氧同位素效应对超载流子质量的影响。
2001-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped graphane: a prototype high-Tc electron-phonon superconductor
我们通过第一性原理计算表明，p掺杂石墨烷是一种传统的超导体，其临界温度（Tc）高于液氮的沸点。碳原子间化学键的独特强度和由降维引起的费米能处的大电子态密度协同地将Tc推到90 K以上，并在光学声子色散中引起大的Kohn异常。由于最近报道了石墨烷的证据，并且相关材料如石墨烯、金刚石和碳纳米结构的掺杂已经很好地建立，超导石墨烷可能是可行的。
2010-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Meissner effect in honeycomb arrays of multi-walled carbon nanotubes
我们报告迈斯纳效应的第二类超导体的最大Tc为19 K，这是最高的值之间的新碳相关的超导体，发现在蜂窝阵列的多壁碳纳米管（MWNTs）。铁磁性催化剂的剧烈还原和催化剂脱氧的多壁碳纳米管的高效生长使这一发现成为可能。弱的磁各向异性、相干长度（~ 7 nm）和溶解阵列结构后迈斯纳效应的消失表明，碳纳米管的石墨结构和蜂窝阵列中的管间耦合是该机制的主导因素。
2007-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization Measurement of a Possible High-Temperature Superconducting State in Amorphous Carbon Doped with Sulfur
用磁化强度M（T，H）测量了掺硫非晶碳粉（AC-S）在T_c = 38 K以下的非均匀超导性。构造的磁场-温度（H-T）相图类似于II型超导体。然而，AC-S显示了一些异常。特别地，我们观察到（1）下临界场H_c1（T）的非单调行为;（2）与磁通晶格熔化线Hm（T）相关联的“上临界场边界”的显著正曲率;（3）与SC共存的自发类铁磁磁化M0。
2009-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of superconductivity of carbon nanotubes and graphene
我们提出了一种新的机制，碳纳米管的超导性，起源于边缘状态，这是特定的石墨烯。利用不引起体超导电性的在位和边界形变势，我们得到了一个可观的边缘态的转变温度。因此，具有开放边界的金属锯齿形碳纳米管可以被认为是天然的超导体/正常金属/超导体结系统，其中超导态在纳米管的两端局部发展，而正常金属存在于中间。在这种情况下，边缘态超导性的信号表现为约瑟夫森电流，其对纳米管的长度和费米能的位置敏感。这种依赖性将边缘态超导性与体超导性区分开来。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Orbital Degeneracy and the Microscopic Model of the FeAs Plane in the Iron-Based Superconductors
提出了新发现的铁基超导体中FeAs面的微观模型，着重讨论了晶场环境中Fe $3d_{xz}$和$3d_{yz}$轨道间的轨道简并度的作用.该模型预测了相应的反铁磁有序基态的母体化合物和d-波超导基态在有限的掺杂。轨道间耦合在增强这两个命令中起着有趣的作用。相关变分波函数提出了两个有序相。
2008-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The resistive transition and Meissner effect in carbon nanotubes: Evidence for quasi-one-dimensional superconductivity above room temperature
众所周知，铜基钙钛矿氧化物基于两个特征正确地享有作为高温超导体的共识：电阻转变和迈斯纳效应。我们发现，在碳纳米管的电阻转变同意定量的Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin（LAMH）理论准一维超导体，虽然超导转变温度可以从0.4 K到750 K不同的样品。我们还确定了迈斯纳效应在平行于管轴的领域，以室温对齐和物理分离的多壁纳米管（MWNTs）。迈斯纳效应的大小与根据测量的载流子密度预测的渗透深度在定量上一致。此外，将单个MWNT捆绑成紧密包装的束导致抗磁性磁化率的大幅增强，这是束中的管之间的约瑟夫森耦合的标志。这些结果一致表明，准一维高温超导碳纳米管。
2004-12-16 cond-mat.supr-con
Enhanced Critical parameters of nano-Carbon doped MgB2 Superconductor
通过高场磁化强度和磁输运测量确定了MgB_（2-x）Cx系统的临界超导参数。合成的样品为纯相，并使用Rietveld细化进行晶格参数评估。R-T（H）测量在140 kOe的磁场下进行。上临界场值Hc 2基于90%正常电阻率的标准从该数据获得，即Hc 2 =H，其中Rho=90%Rho;其中RhoN是正常电阻率，即，在我们的情况下，电阻率约为40 K。Werthamer-Helfand-Hohenberg（WHH）对Hc（0）的预测低估了临界场值，甚至低于进行测量的场。在此基础上，应用Ginzburg-Landau理论（GL方程）对R-T（H）数据进行处理，不仅计算了Hc 2（0）值，而且确定了低温高场区Hc 2随温度的变化关系。在MgB_2-xCx系列中，纯MgB_2的Hc（0）=157.2 kOe，x=0.15时的Hc（0）= 297.5 kOe。在不同温度下测量了120 kOe的磁化强度，并计算了不可逆场、Hirr和临界电流密度Jc（H）等参数。与纯MgB 2样品相比，纳米碳掺杂导致临界参数如Hc 2、Hirr和Jc（H）的显著增强。
2012-01-20 cond-mat.supr-con
Carbonaceous sulfur hydride system: the strong-coupled room-temperature superconductor with a low value of Ginzburg-Landau parameter
在$\sim$ 267 GPa下，实验观测到$288$ ~K的最高临界温度，这是碳硫氢化物（C-S-H）体系超导态的特征。在此，我们确定了\mbox{C-S-H}超导相的经典Eliashberg方程（CEE）和Eliashberg方程与顶点修正（VCEE）的范围内的属性。我们考虑了与电子-声子耦合常数（分别为$λ\sim 0.75$或$λ\sim 3.3$）的中间值或高值相关的情况。然而，中间值的情况实际上不能实现，因为它需要异常高的对数声子频率值（$ω_{\rm ln}/k_{B}=7150$ ~K）。另一方面，我们发现在强耦合的情况下，可以正确地再现$T_{C}$和其他热力学量的值。然而，顶点校正降低了从$\sim 50$ ~K到$\sim275$ ~K范围内的序参数值。对于上临界场$H_{C2}\sim 27$ ~T，Ginzburg-Landau参数$κ$的量级为$1.7$ .这与Hirsch和Marsiglio在临界温度下观察到的电阻急剧下降很好地相关。C-S-H系统的强偶联方案也由${\rm H_{3}S}$（$λ\sim 2.1$，$κ\sim 1.5$）、${\rm LaH_{10}}$（$λ\sim 2.8$ - $3.9$，$κ\sim 1.6$）和${\rm YH_{6}}$（$λ\sim 1.7$，$κ\sim 1.3$）化合物的高$λ$值估计值提出。
2021-06-15 cond-mat.supr-con
Unstable and elusive superconductors
我们简要地回顾了以前的亚稳态或可能的超导材料的背景下，报告原始的实验结果。研究表明，外加电场诱导氯化铜（CuCl）处于导电状态，其特征类似于滑动电荷密度波（CDW）。我们讨论是否滑动CDW或集体运输的类似有序的电荷相（S）可以解释的问题，“高温超导”观察到在这个和其他材料，包括硫化镉（CdS），金属氨溶液，聚合物，无定形碳和钨氧化物。我们还讨论了发生在石墨和无定形碳表面的外来原子/分子的沉积下的局部超导性。
2015-05-28 cond-mat.supr-con
X-ray Diffraction and Equation of State of the C-S-H Room-Temperature Superconductor
X射线衍射表明，最近发现的室温碳质硫氢化物（C-S-H）超导体的结构是由先前在H $_2$ S-H $_2$和CH $_4$ -H $_2$系统中发现的范德华化合物衍生而来的。通过光化学合成技术产生超导相的晶体，导致在267 GPa下超导临界温度$T_c$为288 K。单晶X射线衍射图在超导相的压力范围内，从124到178 GPa测量，给出了由Al $_2$ Cu型确定的正交结构，（H $_2$ S）$_2$ H $_2$和（CH $_4$）$_2$ H $_2$，与S-H系统对这些压力。C-S-H化合物的形成和稳定性可以根据H $_2$ S和CH $_4$组分在宽压力范围内的有效体积的密切相似性来理解。结构中碳和硫的相对量是不确定的，并且更致密的含碳S-H结构可以在更高的压力下形成。这一结果与碳对$T_c$的空穴掺杂增强作用一致。
2021-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancing long-range order in disordered two-band s-wave superconductors
本研究针对二维两带s波超导体模型，揭示了反对称杂化可对抗无序对超导性的破坏以维持长程有序，且中强无序下系统会形成具有关联局域序参量的超导岛。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancing the three-dimensional electronic structure in 1111-type iron arsenide superconductors by H-substitution
采用高压固相反应法合成了1111型铁砷氢化物CaFe 1-xCoxAsH，并对其电子结构和超导性能进行了研究。在x = 0.07-0.26处观察到体超导电性。在x = 0.07时，观察到最大超导临界温度Tcmax为23 K。这些值与CaFe_（1-x）CoxAsF的值一致。计算得到的CaFeAsH的费米面在Gamma点附近有一个小的三维空穴。这是As 4p和H 1 s轨道之间弱共价键的结果。在CaFeAsF中不存在这样的共价性，因为F 2 p轨道的能级足够深以抑制与As 4p轨道的重叠。在嵌套方案下解释了CaFe_（1-x）CoxAsH和CaFe_（1-x）CoxAsF的相似超导性质。CaFe 1-xCoxAsH的小的3D空穴袋对电子激发没有显著贡献。这些发现鼓励探索含氢的1111型铁基材料，具有较低的各向异性和较高的Tc适用于超导线材和带材。
2014-03-04 cond-mat.supr-con
Artificially Engineered Nanostrain in Iron Chalcogenide Superconductor Thin Film for Enhancing Supercurrent
虽然纳米级变形，如铁硫属化物（FeSexTe 1-x，FST）薄膜中的纳米应变，由于一般超导性能的增强，包括临界电流密度（Jc）和临界转变温度，已经引起了人们的注意，它的形成已被证明是一个极具挑战性和复杂的过程。在此，我们成功地制备了外延FST薄膜均匀分布的纳米应变注入FST矩阵内使用顺序脉冲激光沉积的微量CeO 2。使用透射电子显微镜和几何相分析，我们验证了微量的CeO 2注入形成纳米级的精细缺陷与纳米应变区域，其具有沿FST矩阵的c轴的拉伸应变（ezz ~ 0.02）。纳米应变的FST薄膜在6 K的自场下实现了3.5 MA/cm 2的显著Jc，并且相对于原始FST薄膜在整个磁场下实现了高度增强的Jc。
2019-09-09 cond-mat.supr-con
Formation of Nanofoam carbon and re-emergence of Superconductivity in compressed CaC6
压力可以调节材料的电子性质，控制其量子态，使某些体系呈现不连续超导区，如铁硫族化合物和重费米子CeCu 2 Si 2中所观察到的。对于CaC_6超导体（Tc为11.5K），加压使Tc先增大后减小，在18GPa左右超导性消失。在这里，我们报告了一个理论发现的超导电性重新出现在严重压缩的CaC6。预测的第三阶段（空间群Pmmn）与碳纳米泡沫的形成被发现是稳定的，在宽的压力范围内的Tc高达14.7 K，在78 GPa。在126 GPa压力下，压缩CaC6的第四相（Cmcm）上附着了类金刚石结构，其金属性较差，再次偏离了超导电性。压缩CaC_6的超导电性的再现为通过在纳米多孔晶格中插入金属来设计新型超导体开辟了新的途径。
2013-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cuprate superconductors: Dynamic stabilization?
提高超导性观察的温度是材料科学家的长期目标。最近诱人的实验提出了实现这一目标的可能途径。
2014-12-04 cond-mat.supr-con
Double-Bridge Mechanism for Enhancing Tc in Oxide Superconductors
State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics（人工微结构和介观物理国家重点实验室，物理学院，北京大学长三角光学光电研究院）；Peking University（北京大学）；School of Physics and Optoelectronic Engineering, Beijing University of Technology（北京工业大学物理与光电工程学院）；Physics Department, Beijing Technology and Business University（北京工商大学物理系）
本文提出了一种双桥机制，通过增强离子键驱动的O/Cu桥接配对，显著提高氧化物超导体的临界温度，并揭示了关键的桥II Cu/O介导的配对吸引力，克服了直接库仑排斥，驱动预形成库珀对的相干玻色-爱因斯坦凝聚。
2026-06-04 cond-mat.supr-con
Surface reconstruction and energy gap of superconducting V3Si(001)
利用低温扫描隧道显微镜研究了V_3Si（001）表面的一种未知重构，这种重构很可能是由碳引起的，并在原子尺度上研究了准粒子能隙.间隙的宽度在碳杂质处和接近碳杂质处几乎没有改变，在重构的表面晶格的不同位点处也没有改变。然而，在将显微镜的尖端移动到与超导体的受控接触时，引起了间隙的光谱特征的显著修改。由此产生的正常金属-超导体结的光谱表明Andreev反射的存在。
2009-03-19 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in carbon nanotubes with a small magnetic flux
我们发现，一维拓扑超导体可以实现在碳纳米管，使用一个相对较小的磁场。我们的分析依赖于纳米管的固有曲率增强的自旋轨道耦合，以及通过纳米管的磁通量的轨道效应。调整实验参数，我们表明，半金属态可能会导致在纳米管。将系统耦合到具有可观的自旋三重态分量的伊辛超导体，然后可以驱动纳米管进入拓扑超导相。建议的计划是通过实空间紧束缚模拟，伴随着一个有效的连续低能量理论，这使我们能够获得一些洞察力的作用，不同的条款在哈密顿量。我们计算的拓扑相图，并确定存在本地化的马约拉纳零模式的边缘附近。此外，我们发现，在没有磁场的情况下，存在一个制度，其中足够强的强相互作用驱动系统进入时间反演不变的拓扑超导相。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity above 500 K in conductors made by bringing n-alkane into contact with graphite
1986年发现了临界温度超过BCS极限（~30 K）的铜氧化物超导体（Ba-La-Cu-O系），随后又发现了临界温度高于77 K的铜氧化物超导体（Y-Ba-Cu-O系）。此外，还发现了一种临界温度为133 K的Hg基铜氧化物，该温度仍是常压下常规超导体的最高临界温度。我们已经证明，通过使正构烷烃与石墨接触而获得的材料能够在室温下导电而几乎没有能量损失。我们在这里报告的电阻突然跳示出相变是观察在加热过程中的材料由两个探针电阻测量。由沥青基石墨纤维和具有7-16个碳原子的正构烷烃组成的材料的实测临界温度范围为363.08 - 504.24 K，转变宽度范围为0.15 - 3.01 K。我们还表明，超导体的临界温度超过504 K的烷烃与16个或更多的碳原子。
2016-12-15 cond-mat.supr-con
Enhancement of the irreversibility field by carbon substitution in single crystal MgB$_2$
本文详细研究了Mg（B $_{1-x}$ C $_{x}$）$_2$（$x$ =0，2，3.5，5和7%）单晶在高达40 T的强磁场中的不可逆场{ \hirr }。高灵敏度扭矩测量显示，与原始{ \mgb }相比，由于平面内相干长度的减小，通过碳取代，{ \hirr }大大增强了两倍（$μ_{0}$ { \hirr }（0）$\simeq$ 33 T，在$x$ =5%中）。我们还观察到温度依赖的{ \hirr }各向异性在所有的碳含量。这一事实有力地表明，{ \mgb }的双能隙超导性受少量碳取代的影响较小。我们讨论了载流子掺杂和杂质散射对双能隙超导体的影响。
2003-12-14 cond-mat.supr-con
Enhancing the superconducting transition temperature of BaSi2 by structural tuning
我们提出了一个联合实验和理论研究的层状二元硅化物BaSi2的超导相。与石墨或二硼化物类超导体的层状AlB2结构相比，在二元硅化物的六方结构中，硅原子的sp3排列导致波纹片。通过高压合成过程，我们能够修改这些片的屈曲，获得增强的超导转变温度从4 K到8.7 K时，硅平面变平。通过执行从头计算的基础上密度泛函理论，我们解释了如何强烈影响系统的电子和声子性质的变化的屈曲。这种机制可能存在于其他夹层层状超导体中，为通过控制内部结构参数来调节超导性开辟了道路。
2010-11-05 cond-mat.supr-con
Prediction of superconductivity in metallic boron-carbon compounds from 0 to 100 GPa by high-throughput screening
该研究在0–100 GPa下以27种阳离子替换LiB3C中的Li，采用区中心电子-声子耦合高通量筛选并经全布里渊区验证，发现CaB3C等候选材料在中等压力下Tc低于31 K。
2023-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting single-layer T-graphene and novel synthesis routes
单层超导体是制备超导纳米器件的理想材料。然而，到目前为止，很少有单层元素超导体被预测，特别是还没有一个被成功合成。在这里，使用晶体结构搜索技术和从头计算，我们预测，一个单层平面碳片与4-和8-元环称为T-石墨烯是一种新的本征元素超导体与超导临界温度（Tc）高达约20.8 K。更重要的是，我们提出了一条合成路线来获得这样的单层T-石墨烯，即T-石墨烯钾层间化合物首次在高压下合成了具有P4/mmm对称性的C4 K（>11.5GPa），然后淬火至环境条件;最后，单层T-石墨烯可以使用电化学方法从块体C4 K剥离，或者从块体T-石墨C4剥离，其中C4可以通过蒸发K原子由C4 K获得。有趣的是，我们发现C4 K的Tc在0 GPa下约为30.4K，这创下了层状碳基超导体的新纪录。目前的发现增加了一类新的碳基超导体。特别是，一旦合成单层T-石墨烯，它可以为使用逐层生长技术与其他2D材料一起制造超导器件铺平道路。
2019-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Correlated enhancement of Hc2 and Jc in carbon nanotube-doped MgB2
MgB 2在超导应用中的使用仍有待于开发出同时优化载流性能和临界磁场的MgB 2基材料。我们通过在多晶样品中掺杂具有双壁碳纳米管（DWCNT）的MgB 2作为碳源来实现这一点。用于增加临界电流密度Jc的最佳标称DWCNT含量取决于场和温度在2.5-10%at的范围内。在DWCNT含量为10%的体样品中达到了上临界场的记录值，Hc 2（4K）= 41.9 T（外推Hc 2（0）~ 44.4 T）。测量的Hc 2与T在所有样品中成功地描述了使用的理论模型的两个间隙超导体中的脏限制Gurevich等人首先提出的。
2006-12-15 cond-mat.supr-con
Enhancing superconducting critical current by randomness
第二类超导体中高临界电流的关键成分是“钉扎”涡旋的缺陷部位。与先前对纳米图案化人工钉扎的理解相反，在这里，我们明确地表明了在宽磁场范围内随机钉扎比有序阵列的优势。我们发现，一个随机的pinscape的更好的性能是由于其局部密度的钉扎网站（LDOPS），这减轻了运动的旋涡的变化。通过共形映射的随机pinscape实现甚至更高的临界电流增强证实了这一点，其中LDOPS的分布进一步扩大。LDOPS在增强超导临界电流方面的关键作用是随机钉扎与相称钉扎的核心。我们的研究结果突出了随机pinscapes在提高超导临界电流的应用超导体的重要性。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Aluminium and carbon doped MgB2: band filling, band shift, and anisotropy loss
本文分析了碳和铝掺杂对多带MgB_2超导体的影响。利用刚性能带和虚晶近似（RBA和VCA），发现掺杂对能带结构的主要影响是能带填充和相对带移。如果通过适当的尺度变化来消除这种带移，则RBA提供了作为掺杂的函数的能带结构的良好描述。在此过程中，C和Al掺杂的MgB 2的面内电导率和超导临界温度遵循相同的曲线。Tc图近似地遵循σ带态密度;这两者之间的差异可以通过在这些系统中起重要作用的各向异性的损失来解释。
2006-06-01 cond-mat.supr-con
Graphene doping to enhance flux pinning and supercurrent carrying ability in magnesium diboride superconductor
已经表明，石墨烯掺杂足以导致临界电流密度场性能（Jc（B））的改善，而MgB 2的转变温度几乎没有变化。在3.7at%石墨烯掺杂的MgB2下，与未掺杂的样品相比，在5K和10T下达到Jc（B）的最佳增强30倍。结果表明，石墨烯的有效碳取代、石墨烯的二维性质以及石墨烯片与MgB2超导体之间的热系数差异所引起的应变效应可能在磁通钉扎增强中起重要作用。
2010-01-28 cond-mat.supr-con
Effect of synthesis temperature on superconducting properties of n-SiC added bulk MgB2 superconductor
研究了合成温度对纳米（n）-SiC添加块体MgB_2超导体相形成的影响。我们特别研究：晶格参数、碳（C）替代量、微观结构、临界温度（Tc）、不可逆场（Hirr）、临界电流密度（Jc）、上临界场（Hc 2）和磁通钉扎。在850、800、750和700 ℃四种不同的合成温度下制备了MgB_（2+）（n-SiC）_x（x=0.0，0.05和0.10）样品，升温速率均为10 ℃/min。碳（C）取代提高了Hc 2，而低温合成由于C掺入MgB 2基质中引起的较小的晶粒尺寸、缺陷和纳米夹杂物而导致Jc的改善，这被精细的HRTEM（高分辨率透射电子显微镜）结果所证实。在140 KOe场下，我们优化了所研究的n-SiC掺杂和750 ℃合成的MgB_2的Tc（R=0）大于15 K，这是据我们所知文献中各种处理和添加纳米颗粒的MgB_2获得的最高值之一。
2012-01-20 cond-mat.supr-con
Applied electric field instead of pressure in H-based superconductors
为了给氢基超导体的实验提供一个新的建议，我们提出了一个理论框架来理解外加电场对高压氢化物超导体的影响。我们研究了一种材料在压力$p$，当它具有绝缘体-超导体转变，在各自的超导临界温度$T_{cr}$。该理论表明，外加电场穿透材料，迫使库珀对玻色凝聚。如果施加电场，然后增加温度，则理论预测新的临界温度$T^{el}_{cr}$高于$T_{cr}$。因此，如果我们施加电场而不是增加压力，系统具有更高的超导临界温度。结果表明，在$234Gpa$和接近但低于临界温度$T_c=283K$的碳质硫氢化物情况下，施加足够强的电场，可以使超导临界温度接近300 K。
2022-03-11 cond-mat.supr-con
Limits of the upper critical field in dirty two-gap superconductors
本文综述了脏双能隙超导体的上临界场理论，特别着重于MgB $_2$。在这里，我们专注于最大的$H_{c2}$，这可能是通过增加带内散射，以及弱带间散射和顺磁效应所施加的限制。特别是，我们讨论了最近的实验，最近证明了十倍增加$H_{c2}$在肮脏的碳掺杂的薄膜相比，单晶，使$H_{c2}(0)$平行于ab平面可能会接近BCS的顺磁极限，$H_p[T] = 1.84T_c[K] \simeq 60-70T$。研究了两带隙Ginzburg-Landau方程中的弱带间散射效应和MgB $_2$薄膜中的$H_{c2}(T)$.
2007-01-12 cond-mat.supr-con
Thermodynamic approach for enhancing superconducting critical current performance
人工钉扎中心的加入使得超导体中的临界电流密度（$J_{\rm c}$）显著增加，从而实现了创纪录的全超导磁体和其他应用。$J_{\rm c}$已达到$\sim 0.2$ - $0.3$ $J_{\rm d}$，其中$J_{\rm d}$是退配对电流密度，数值因子取决于钉扎优化。通过分别修改$λ$和/或$ξ$、穿透深度和相干长度，我们可以增加$J_{\rm d}$。对于（Y $_{0.77}$ Gd $_{0.23}$）Ba $_2$ Cu $_3$ O $_y$（（Y，Gd）123），我们通过控制与$λ$和$ξ$相关的载流子密度来实现这一点。我们还通过控制铁基超导体BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_x$）$_2$薄膜中的化学压强来调节$λ$和$ξ$。$λ$和$ξ$的变化通过$J_{\rm d}$导致$J_{\rm c}$的内在改善，在$4.2$ K下获得极高的$J_{\rm c}$值$130$ MA/cm $^2$和$8.0$ MA/cm $^2$，这与对于两种非相干纳米颗粒掺杂（Y，Gd）123涂层导体（CC）和BaFe $_2$（As $_{1-x}$ P $_x$）$_2$薄膜，表明这种新材料设计对于实现广泛的超导体的高临界电流密度是有用的。在$4.2$ K和18 T（${\bf H}\parallel c$）下，（Y，Gd）123 CC的这种热力学和钉扎优…
2022-10-21 cond-mat.supr-con
Enhancing the Critical Current of a Superconducting Film in a Wide Range of Magnetic Fields with a Conformal Array of Nanoscale Holes
第二类超导体在没有能量损失的情况下可以传输的最大电流（临界电流）受到量子化的磁通量进入超导体的运动的限制。在超导薄膜中引入纳米级空穴是提高超导临界电流的一种有效途径。到目前为止，发现临界电流增强主要限于低磁场。在这里，我们通过实验研究了具有纳米级孔共形阵列的超导薄膜的临界电流，这些孔具有不均匀的密度，同时保持局部有序。我们发现，共形阵列的纳米孔提供了一个更显着的临界电流增强在高磁场。这种较好的性能可归因于它的非线性效应，它不仅使具有宽密度范围的钉扎涡的孔密度产生梯度，而且还防止了具有规则孔晶格的样品中发生的涡沟道。
2013-06-06 cond-mat.supr-con
Enhancing superconductivity with resonant anti-shielding and topological plasmon-polarons
通过从头算 Migdal-Eliashberg 计算，预测 MgB$_{2}$ 近邻耦合拓扑晶体 Bi$_{2}$Se$_{3}$ 时，因 Dirac 电子等离极化激元的动态共振反屏蔽效应，其超导临界温度可提升 4 倍，该普适机制也适用于其他超导体组合。
2023-04-04 cond-mat.supr-con
Strong enhancement of critical current density in MgB2 superconductor using carbohydrate doping
二硼化镁（MgB 2）超导体具有较高的临界温度（Tc）（39 K 1）和较高的临界电流密度（Jc）（> 100000 A/cm 2），在20 K下工作，有望成为重要的大规模电子器件。通过掺杂不同形式的碳（C），已经实现了MgB 2的电磁性能的显著增强。然而，掺杂效果受到纳米尺寸掺杂剂的团聚和含C掺杂剂与MgB 2的不良反应性的限制。未反应的掺杂剂导致超导体体积的减小。在这项工作中，我们证明了碳水化合物掺杂比其他掺杂剂的优点，导致在没有任何退化的自场Jc的情况下，在现场Jc增加一个数量级以上。由于有许多碳水化合物容易获得，这一发现不仅对MgB 2的制造，而且对许多C基化合物和复合材料具有重要的影响。
2006-07-14 cond-mat.supr-con
