Superconductivity in the Intercalated Graphite Compounds C6Yb and C6Ca
本文报道了在等结构石墨层间化合物C_6Yb和C_6Ca中发现的超导电性,其转变温度分别为6.5K和11.5K。这些化合物的结构表征表明,它们是六方层状系统在同一类的其他石墨插层。如果我们假设所有的外层s-电子都从嵌入物转移到石墨片上,那么这些化合物中的电荷转移与其他超导石墨嵌入物如C8 K 1,2相当。然而,C6 Yb和C6 Ca的超导转变温度高达两个数量级。有趣的是,超导上临界场的研究和电阻率测量表明,这些化合物是显着更各向同性比纯石墨。这是出乎意料的,因为引入插层剂的效果是使石墨层进一步分开。
2005-03-23 cond-mat.supr-con
Granular superconductivity below 5~K in SPI-II pyrolytic graphite
我们研究了透射电子显微镜(TEM)的传输特性,从热解石墨样品的B级(SPI-II)的石墨烯层的边缘与电接触。温度、磁场、输入电流对电阻的依赖关系以及电流-电压特性曲线与5~K以下颗粒超导性的存在是一致的。TEM照片的研究lamicum揭示了明显的差异,嵌入式接口中存在的更有序的热解样品,这似乎是起源相对较低的温度下观察到的颗粒超导性。
2014-12-30 cond-mat.supr-con
Indications of superconductivity in doped highly oriented pyrolytic graphite
我们用标准电阻-温度技术在磷离子注入的高取向热解石墨中观察到了可能的超导性。开始似乎是高于100 K和淬火所施加的磁场已被观察到。四个初始注入硼的样品没有显示出变成超导相的迹象,而所有四个初始和八个随后注入磷的样品显示出至少存在少量可能的超导相的迹象。观察到的起始温度取决于存在的电子供体的数量和对高度取向热解石墨样品中的石墨烯子层造成的损伤量。因此,数据似乎表明,在未受损的掺杂石墨中存在高得多的起始温度的可能性。
2014-04-18 cond-mat.supr-con
Bulk evidence for single-gap s-wave superconductivity in the intercalated graphite superconductor C$_6$Yb
我们报告的平面内的电阻率$ρ$和热导率$κ$的嵌入石墨超导体C $_6$ Yb的温度低至$T_c$ /100的测量。当沿c轴施加场时,对于$H_{c1} < H < H_{c2}$,剩余电子线性项$κ_0/T$以指数方式演变。这种激活的行为建立了明确的s波的序参量,并排除了在这个系统中的多间隙或非常规超导的可能性。
2006-03-24 cond-mat.supr-con
Evidence for room temperature superconductivity at graphite interfaces
在过去的43年里,有几个暗示表明在室温以上的不同石墨基系统中存在颗粒超导性。本文综述了一些结果,特别是在水和正庚烷处理的石墨粉、不同性质的商品石墨和天然石墨块以及透射电子显微镜(TEM)中所得到的结果。总体结果表明,超导区域的存在,并局限于某些内部界面的石墨结构。在所有具有超导性质的样品中存在菱形石墨相,这表明它与Bernal相的界面可能是高温超导性的起源,正如理论计算预测的那样。高精度的电阻和磁化强度测量用于确定在$T_c \gtrsim 350~$ K的转变。为了检查样品中是否存在真正的零电阻路径,我们使用了局部磁测量,其结果支持在如此高的温度下存在超导区域。
2017-09-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphite intercalation compounds
石墨层间化合物类材料的超导电性领域的历史可以追溯到20世纪60年代。本文根据2005年在CaC6和YbC6中发现的超导电性重新定义了该领域。在下文中,我们概述了这些和相关化合物的晶体结构和电子结构。我们继续实验解决超导能隙,晶格动力学,压力依赖性,以及如何将其与理论研究。大量的证据强烈支持BCS超导态。然而,重要的问题仍然是关于哪些电子状态和声子模式是最重要的超导性,以及目前的理论技术是否可以充分描述的超导转变温度的压力和化学成分的依赖性。
2015-06-04 cond-mat.supr-con
Resonating valence bonds and mean-field d-wave superconductivity in graphite
本文研究了利用电子关联效应在石墨层中诱导超导电性的可能性。我们使用一个唯象微观哈密顿量,其中包括最近邻跳跃和相互作用项,明确有利于最近邻自旋单线态通过众所周知的共振价键(RVB)字符的平面有机分子。在平均场论中处理这个哈密顿量,考虑RVB序参量随键的变化,我们证明了s波和d波超导态都是可能的。d波解属于二维表示,并打破了时间反演对称性。在零掺杂时,在无量纲耦合J/t = 1.91处存在一个量子临界点,s波和d波解在低温下是简并的。在有限掺杂的d-波的解决方案具有显着较高的Tc比s-波的解决方案。利用密度泛函理论,我们证明了硫吸附在石墨层上引起的掺杂足以在石墨-硫界面处引起电子驱动的d波超导性。我们还讨论了应用我们的结果的情况下,插层石墨以及平均场方法的有效性。
2007-05-23 cond-mat.supr-con
Anisotropic superconductivity in graphite intercalation compound YbC6
本文报道了由角相关磁阻测量确定的YbC 6(Tc = 6.5K)的上临界场(Bc 2)的各向异性。虽然垂直相干长度比层间距长得多,但测量的Bc 2的角度依赖性很好地拟合了Lawrence-Doniach模型或Tinkham模型,这些模型已知适用于准二维材料或薄膜,而不是有效质量模型。这一观察结果与Jobiliong等人[E.若比利翁港Zhou,J.A. Janik,Y.-乔湖Balicas,J.S.布鲁克斯,C.R. Wiebe,Phys.Rev.B76(2007)31052511]。这些模型的意想不到的适用性的一个可能的解释是,我们的YbC 6样品的主机石墨中的薄片合成。
2008-11-18 cond-mat.supr-con
Coexistence of superconductivity and ferromagnetism in the graphite-sulfur system
在低于9.0K的温度下,用石墨粉与硫反应后的磁矩m(T,H)随温度和磁场的变化关系,观察到了第二类超导体的Meissner-Ochsenfeld态、屏蔽超电流和磁滞回线等超导特性。确定了下临界场Hc 1(T)的温度依赖性,并估算了零温穿透深度λ(0)(λ(0)= 227 nm)。超导性被观察到是高度各向异性的,并与居里温度远高于室温的铁磁状态共存。通过简单地增加所施加的磁场,可以实现从超导状态到铁磁状态的连续转变。
2002-03-29 cond-mat.supr-con
Theory of Superconductivity in Graphite Intercalation Compounds
在1982年成功地应用于KC_8、RbC_8和CsC_8的模型的基础上,我们计算了CaC_6和YbC_6的超导转变温度T_c,发现同一模型也再现了在这些化合物中观察到的T_c,表明它是T_c在三个数量级以上的石墨层间化合物的超导性的标准模型。进一步增强Tc远超过10 K也预测。本文将第一性原理计算Tc的方法与超导体的密度泛函理论计算Tc的方法进行了比较,指出了不用库仑赝势概念来确定Tc的特点。
2016-01-12 cond-mat.supr-con
On the superconductivity of graphite interfaces
我们提出了一个解释的外观超导电性的界面处的石墨与Bernal堆叠秩序。在两个轻微扭曲的石墨结构之间的界面处出现了具有平坦带的线缺陷网络。由于平带的存在,在这些准一维走廊中发现高温超导性的可能性大大提高。当超导线网络密集时,它实际上变成二维的。该模型解释了过去发表的几篇关于在不同取向的石墨样品、石墨粉以及石墨复合材料样品中观察到室温超导性的报道。
2014-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Can doping graphite trigger room temperature superconductivity? Evidence for granular high-temperature superconductivity in water-treated graphite powder
尝试掺杂石墨薄片,我们发现纯的、数十微米粒度的石墨粉末在用纯水简单处理后的磁化显示出清晰且可重复的颗粒状超导行为,其临界温度高于300 K。所观察到的磁特性作为温度、磁场和时间的函数,提供了通过约瑟夫森相互作用弱耦合晶粒的证据,揭示了超导涡旋的存在。
2012-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic Superconductivity at 25 K in Highly Oriented Pyrolytic Graphite
高取向热解石墨薄样品的高分辨率磁电阻数据表明临界温度为$T_c \sim 25 $ K的非均匀超导性。这些数据表明:i)类似于约瑟夫森耦合晶粒的电阻对磁场的滞后环,ii)量子Andreev共振和iii)Schubnikov-de Haas振荡的不存在。结果表明,石墨是一个非绝热超导畴浸没在类石墨基体中的系统。作为石墨中超导性的可能起源,我们讨论了当存在两个非常不同的电子质量时的能带隙超导性。
2007-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at 22.3 K in Compressed Sodium-intercalated Graphite
Center for High Pressure Science, State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology, Yanshan University(燕山大学亚稳材料科学与国家重点实验室高压科学中心);Hebei Key Laboratory of Microstructural Material Physics, School of Science, Yanshan University(燕山大学理学院河北省微观结构材料物理重点实验室);Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院弱光非线性光子学重点实验室)
本研究通过室温研磨钠与石墨并加压至7.1 GPa,在Na1+xC8二阶插层相中实现22.3 K超导,并结合实验与计算揭示其电子-声子耦合机制。
2025-09-27 cond-mat.supr-con
Global room-temperature superconductivity in graphite
本文报告在带有密集表面线缺陷的解理高定向热解石墨中观察到T>300K的全局室温超导性,提出线性缺陷阵列超导理论,证明其源于底层Bernal石墨隧穿耦合促进的超导颗粒全局相位相干。
2024-01-02 cond-mat.supr-con
Metal-Insulator-Metal Transitions, Superconductivity and Magnetism in Graphite
本文综述了高取向热解石墨(HOPG)和单晶Kish石墨样品的磁输运和磁化测量的最新结果。发现了垂直于石墨基面的磁场驱动下的金属-绝缘体和绝缘体-金属相变,并根据相关理论进行了讨论。结果提供了证据,即使在室温下,在HOPG的局部超导畴的存在,以及超导和铁磁关联之间的相互作用。我们还提出了石墨-硫复合材料的超导性发生的实验证据。
2002-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-temperature surface superconductivity in rhombohedral graphite
菱面体石墨中的表面超导性是一种鲁棒的现象,即使当层之间的高阶跳跃解除表面平带的拓扑保护并引入具有重有效质量的电子的二次色散时,也可以存在这种现象。我们发现,对于弱配对相互作用,表面超导性的平带字符转换为BCS的关系与高临界温度的特点是较高的耦合常数,由于一个大得多的状态密度比在体。我们的研究结果提供了一个解释,最近发现的石墨超导异常高的转变温度。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Flat-band energy analysis of the temperature-dependent superconducting gap for hydrogenated graphite fibers found from nonlocal electrical conductance experimental data
在氢化石墨纤维中发现了一些新现象的实验证据,在低于Tc = 50 K的温度下,一种间接的激子机制可能导致SC态,在那里能隙是发散的。在Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导理论框架内对能隙的分析表明,这是一个多能隙系统。的能隙数据可以更好地解释内的拓扑保护的平面带的框架内应用于超导性发生在表面上或在样品的内部界面上的系统。SC带隙的温度依赖性在50 K以上是线性的。我们使用非局域微分电导Gdiff(V)= dI(V)/dV的实验数据来证明手性不对称Andreev边态干涉和交叉Andreev转换等拓扑现象。Gdiff(V)有一个负的部分,这是由Andreev边缘态中电子和空穴之间的非局域相干性引起的。我们的结论是,氢化石墨具有非传统的高温超导体(HTSC)的标志。
2023-02-14 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
Possible Superconductivity at 37 K in Graphite-Sulfur Composite
制备了在6.7K和37 K具有抗磁转变的硫插层石墨复合材料。测量了样品的磁滞回线、X射线衍射图和电阻。从MHL中观察到在15 K低场区有轻微的类超导穿透过程。XRD显示与石墨和硫的混合物没有大的差异,表明超导相(如果有的话)的体积非常小。电阻随温度的变化呈现典型的半导体特性,在低温区出现饱和现象。这种饱和要么是由导电电子的离域化引起的,要么是由该系统中可能的超导性引起的。
2001-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonons and superconductivity in YbC$_6$ and related compounds
用非弹性X射线散射测量了超导YbC_6的面外嵌入声子。模型拟合这些数据,以及先前测量的石墨层间化合物(GIC)中的面外嵌入声子,揭示了超导转变温度的惊人趋势。这些趋势表明,超导GIC应被视为电子掺杂石墨。
2010-09-15 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Li3Ca2C6 intercalated graphite
本文报道了Li_3Ca_2C_6超导电性的发现。几种具有电子供体的石墨层间化合物(GIC)被称为超导体。这可能并不令人惊讶,因为人们普遍承认,低维度促进了高超导转变温度。原始石墨中缺乏超导性,但在通过嵌入给石墨烯平面充电后,其电子性质发生了显著变化,并且可以出现超导行为。Li_3Ca_2C_6是一种三元GIC,其插层片层非常厚并且是多层的(五层锂层和两层钙层)。它含有大量的金属(五个金属原子对应六个碳原子)。其临界温度为11.15 K,与CaC6 GIC的11.5 K非常接近。CaC6和Li3Ca2C6 GIC在所有GIC中具有目前最高的转变温度。
2005-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Wrinkles and Magnetic Flux Trapping in Graphite Nanoflakes: A Possible Source and Manifestation of Room-Temperature Superconductivity
Institute of Physics, Kazan Federal University(喀山联邦大学物理研究所)
该研究通过研磨和退火处理石墨纳米片,发现高密度褶皱缺陷与室温以上磁通捕获直接相关,表明褶皱区域可能是局部高温超导的来源。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in Heavy Alkaline-Earths Intercalated Graphites
本文报道了用磁化率和比热(Cp)测量方法在1.65(6)K以下发现的含锶石墨SrC_6的超导电性。与CaC 6相比,SrC 6的上临界场的各向异性大大降低。在Tc处的Cp异常小于BCS预测,表明SrC 6类似于CaC 6的各向异性超导能隙。与CaC 6相比,SrC 6的显著较低的Tc可以理解为“负”压力效应,其降低了平面内嵌入物和平面外C声子模式的电子-声子耦合。我们没有观察到BaC 6的超导性下降到0.3 K。
2007-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Local magnetic measurements of permanent current paths in a natural graphite crystal
最近报道的不同天然石墨样品的电阻转变表明在室温下存在超导性。为了检查无耗散电流是否负责从电阻测量推断的捕获磁通量,我们使用磁力显微镜对施加磁场后处于还原状态的天然石墨样品进行定位。所获得的证据表明,在室温下,一个永久的电流流动的边界处的捕获通量区域。电流路径在与从相同样品上的电阻测量获得的转变温度相同的转变温度$T_c \simeq 370~$ K处消失。整体结果支持在石墨结构中的某些区域存在室温超导性,并表明所使用的方法是合适的本地化的超导区域。
2017-05-28 cond-mat.supr-con
Surface superconductivity in rhombohedral graphite
我们发现菱面体石墨可能支持表面超导性,BCS耦合常数和序参量之间存在着不寻常的关系。这一特性是由石墨表面局域态的性质决定的。在仅包括石墨烯层的最近邻耦合的描述中,表面态被拓扑保护并且具有平带色散。我们发现,包括高阶耦合破坏了这种平带字符,并导致一个粒子-空穴对称性破缺的二次色散与一个大的有效质量。利用这种分散,我们然后显示其对超导电性的影响,并找到两个政权的参数,根据之间的关系的强度的耦合常数和细节的二次分散。对于低耦合强度,超导电性是本地化的表面上,但在一个传统的BCS超导体的序参量是指数抑制,而对于大的耦合强度,我们得到的表面超导性的序参量和耦合常数之间的线性关系。我们的结果可以解释最近发现的具有相对较高转变温度的石墨超导性。
2012-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphene stacks: from the bilayer to graphite
我们研究了石墨烯双层和石墨中的超导相变。为了这个目的,我们推导出平均场的有效电位的堆叠的石墨烯层之间的相邻片呈现跳跃。为了描述超导性,我们假设电子之间存在原位吸引相互作用,并确定超导临界温度作为化学势的函数。这显示了一个圆顶形的曲线,与以前的二维狄拉克费米子的结果一致。我们表明,相邻层之间的跳跃增加的临界温度的化学势的小值。最后,我们考虑石墨的极小模型,并表明对于小的化学势值,转变温度高于石墨烯双层。这也许可以解释为什么在石墨中观察到本征超导性。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identification of a possible superconducting transition above room temperature in natural graphite crystals
通过对巴西某矿高度有序的天然石墨样品电阻的高精度测量,确定了$\sim$在350 K处的一个相变,其相变宽度为$\sim$ 40 K。电阻温度的阶跃变化,磁场变化后的磁不可逆性和时间依赖性,与俘获磁通和磁通蠕变一致,以及磁化测量得到的部分磁通量排出,表明在350 K以下存在颗粒超导性。只有从转变上方对样品进行零场冷却后,才能再次达到零场原始状态。奇怪的是,我们在这个和其他几个石墨样品中发现的异常高的转变温度是这种转变至今未被检测到的原因。X射线衍射测量结果表明,在所有样品中均存在有序的菱面体石墨相,这表明其与Bernal相的界面可能是高温超导的起源,正如理论研究所预测的那样。在这些二维界面的颗粒超导性的本地化,防止观察到零电阻状态或一个完整的迈斯纳状态。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Observation of pseudogap in SnSe2 atomic layers grown on graphite
超导金属二硫属化物(MDC)与其他层状超导体如铜酸盐存在一些相似之处。原子厚度的MDCs中的超导电性已被实验证实,但与其他有序结构的超导性的研究还很少。研究MDC原子层中的赝能隙有助于理解这些真二维超导系统的超导机制。在这里,我们报告了一个赝能隙开放的隧道光谱的SnSe 2外延生长在高取向热解石墨(HOPG)与扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)的薄层。在STS的费米能级(EF)附近观察到一个明显的V形赝能隙。在高温下,间隙逐渐演变为浅凹。我们的实验观测提供了HOPG表面电子掺杂SnSe 2原子层中赝能隙态的直接证据,这可能会激发进一步探索二维极限下MDCs的超导电性机制。
2020-07-09 cond-mat.supr-con
Interaction Between Superconducting and Ferromagnetic Order Parameters in Graphite-Sulfur Composites
石墨-硫复合材料的超导电性是高度各向异性的,并与石墨平面。超导状态与纯石墨的铁磁性共存,并且可以通过增加磁场或温度来实现从超导到铁磁性的连续交叉。磁矩m(α)的角度依赖性为铁磁和超导序参量之间的相互作用提供了证据。
2004-04-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity of bulk CaC6
我们已经获得了大量的样品的石墨层间化合物,CaC 6,通过一种新的方法,从高度定向热解石墨合成。晶体结构已经完全确定,表明它是MC 6金属-石墨化合物中唯一具有菱面体对称性的成员。我们已经清楚地表明,在11.5K的大块样品中的超导性的发生,使用磁化测量。
2005-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphite intercalation compounds with sodium
本文通过从头算进化结构搜索发现钠插层石墨化合物NaC4在5 GPa下具有41.2 K的超导临界温度,为目前GICs中最高值,其超导性源于石墨烯π电子与Na-C低频振动的耦合,表明Na-GICs有望成为高温超导体。
2023-07-05 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Intercalant-Driven Superconductivity in YbC$_{6}$ and CaC$_{6}$
最近发现的超导性在YbC $_6$和CaC $_6$在温度大大高于以前已知的插层石墨,提出了几个新的问题:(1)机制相当不同于以前已知的插层石墨?(2)如果超导性是常规的,那么相关的声子是什么?(3)考虑到YbC $_6$和CaCa $_6$之间的极端相似性,为什么它们的临界温度如此不同?我们解决这些问题的第一性原理计算的基础上,并得出结论,与嵌入声子耦合很可能是超导的主要力量在YbC $_6$和CaC $_6$,但不是在碱嵌入化合物,并解释的差异$T_c$的“同位素效应”,由于Yb和Ca原子质量的差异。
2005-04-06 cond-mat.supr-con
Flat bands as a route to high-temperature superconductivity in graphite
超导性传统上被认为是一种低温现象。在BCS理论中,这被理解为是由于电子配对只发生在通常位于有限化学势的二维费米表面附近。因此,与微观能量尺度相比,临界温度被指数抑制。另一方面,在无色散(平坦)能带周围的电子配对导致非常强的超导性,平均场临界温度与微观耦合常数成线性比例。奖励是平带通常只能在表面和界面上产生,高温超导性将在那里出现。平带特性和低维度也意味着,尽管临界温度很高,这样的超导态仍会受到强烈的涨落。在这里,我们讨论了拓扑和非拓扑平带在不同的系统中讨论,并表明石墨是一个很好的候选人,显示高温平带界面超导性。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic structure of superconducting KC$_8$ and non-superconducting LiC$_6$ graphite intercalation compounds: Evidence for a graphene-sheet-driven superconducting state
我们已经进行了光电子能谱研究的电子结构在LiC $_6$和KC $_8$,非超导和超导石墨层间化合物,分别。我们已经发现,从嵌入层到石墨烯层的电荷转移在KC $_8$中比在LiC $_6$中更大,这与从它们的化学组成可能预期的相反。我们还测量了两种材料中石墨烯衍生的费米表面上的电子-声子相互作用与碳衍生的声子的强度,发现它遵循一个普遍的趋势,即耦合强度和超导性随着石墨烯$π^{\ast}$态的填充而单调增加。这种相关性表明石墨烯衍生的电子和石墨烯衍生的声子对于石墨层间化合物中的超导性至关重要。
2011-05-19 cond-mat.supr-con
Magneto-structural phase transitions and two-dimensional spin waves in graphite
本文报告了在氢化高定向热解石墨中形成二维自旋波的新实验证据,其遵循具有弱单轴各向异性的2D Heisenberg模型,并发现电阻率温度依赖性中的阶梯状特征,暗示了结构相变、三重态超导和手性性质等可能性。
2023-11-22 cond-mat.supr-con
Superconducting Behavior of Interfaces in Graphite: Transport Measurements of Micro-constrictions
我们研究了薄的高度取向热解石墨介观样品的磁电阻(MR)没有和电压电极之间的不同宽度的微收缩。平行于c轴的磁场的MR显示出与颗粒超导体预期的行为相兼容的异常磁滞回线。收缩宽度越小,反常滞后越大,其观测温度越高。我们的研究结果支持颗粒超导性的存在,可能嵌入在结晶石墨区域之间的界面。
2010-05-31 cond-mat.supr-con
RVB Contribution to Superconductivity in $MgB_2$
我们认为$MgB_2$在电子学上等同于(非交错)石墨($B^-$层),该石墨由于$Mg^{++}$层而通过大的c轴(化学)压力经历了从零能隙半导体到超导体的相变。此外,与\ppi键合的平面有机分子一样,石墨是旧的共振价键(RVB)体系。RVB是“母体”零能隙半导体$B^-$(石墨)片中的“预先存在的库珀对”,表现为转变金属的超导基态。指出了一些后果。
2001-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in C6Ca
利用密度泛函理论,我们证明了C6 Ca的超导电性是由于声子介导的机制,其电子-声子耦合为0.83,声子频率平均为24.7 meV。计算出的同位素指数Ca为0.24,C为0.26。超导电性主要是由于垂直于石墨层的C振动和平行于石墨层的Ca振动。由于这些模式的电子-声子耦合被插入剂费米表面的存在激活,在石墨插入化合物中超导性的发生需要插入剂的非完全电离。
2005-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible high temperature superconducting transitions in disordered graphite obtained from room temperature deintercalated KC$_8$
尽管扭曲石墨烯纳米器件的进展正在提高其莫尔平坦电子带的超导性,但未来发展的巨大选择是其优化的障碍。我们在这里报告说,软化学脱嵌KC $_8$打破石墨堆叠产生强烈的混乱,包括堆叠扭曲和可变的局部掺杂。我们得到了一个块状石墨,其单个微晶具有任意扭曲和掺杂的不同堆叠,在同一样品中扫描大量的堆叠配置。我们对不同合成条件下的批次进行磁化测量。无序削弱了石墨巨大的抗磁性,揭示了几个相变。居里温度T $_0$ $\sim$ 450 K时出现“类铁磁”磁化强度,必须从测量的磁化强度中减去。根据样品合成,在T $_c$ $\sim$ 110 K(3个样品)、$\sim$ 240 K(4个样品)、$\sim$ 320 K(2个样品)处出现朝向抗磁性状态的异常。电阻率测量产生T $_c\sim$ 240 K转变的异常,其中一个样品显示90%的下降。我们讨论的可能性,这些(抗磁和反磁)异常可能是由于超导性。
2022-05-19 cond-mat.supr-con
Possibility of superconductivity in graphite intercalated with alkaline earths investigated with density functional theory
用密度泛函理论研究了AC $_6$(A=Mg,Ca,Sr,Ba)的超导电性.我们预测,在零压力下,Ba和Sr应超导的临界温度(T $_c$)0.2 K和3.0 K,分别。假设零压力和有限压力下的晶体结构具有相同的对称性,我们研究了T $_c$的压力依赖性。我们发现,SrC $_6$和BaC $_6$临界温度应大幅提高压力。相反,对于CaC $_6$,我们发现,在0至5 GPa的区域,T $_c$弱增加与压力。这一增长比最近几次实验所显示的要小得多。因此,我们认为在CaC $_6$中,在有限压力下发生连续的相变,例如阶段的增加。最后,我们认为,虽然MgC $_6$是不稳定的,合成的插层系统的种类Mg $_x$钙$_{1-x}$ C $_y$可能会导致更高的临界温度。
2006-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reply to Comment by Calandra et al on "Electronic Structure of Superconducting KC$_8$ and Nonsuperconducting LiC$_6$ Graphite Intercalation Compounds: Evidence for a Graphene-Sheet-Driven Superconducting State"
在他们的评论Calandra \textit{et al} \cite{Calandra}中,断言两点:(1)在我们的信件\cite{Pan2011c}中,对LiC $_6$中从Li到石墨烯层的电荷转移的估计是不正确的,因为体相LiC $_6$中电子结构的三维(3D)特征;(2)我们的主要主张,即石墨层间化合物(GIC)中的超导性是石墨烯片驱动的,因此是无效的。
2012-04-09 cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction in Graphite Intercalation Compounds
出于最近发现的超导电性在钙和镱插层石墨(CaC $_{6}$和YbC $_{6}$),并从正在进行的辩论的性质和作用的层间状态在这类化合物,在这项工作中,我们严格研究的电子-声子性质的一个简单的模型的基础上原始石墨。我们发现,这个模型捕捉到的石墨层间化合物(GIC)的电子-声子性质的一个基本特征,即,存在一个强大的休眠层间和$π^{\ast}$电子之间的电子-声子相互作用,为此,我们提供了一个简单的几何解释的NMTO Wannier函数。我们的研究结果纠正了过度简化的观点,即近自由电子态不能与周围的晶格相互作用,并解释了石墨层间化合物的层间带的填充和超导电性的发生之间的经验相关性。
2007-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Sweet-Spot in Microcrystalline Graphite Revealed by Point-Contact Spectroscopy
在这封信中,我们描述了一个磁场相关的电子间隙,暗示局部超导,在微晶石墨的点接触光谱的观察。在$1.8\,\mathrm{K}$的温度下使用蚀刻的铝尖端进行磁场依赖的点接触光谱。在零场下,观察到微分电导中的间隙结构,示出$Δ= 4.2\,\mathrm{meV}$的间隙。在施加高达$500\,\mathrm{mT}$的磁场时,这个间隙逐渐闭合,这符合金兹伯格和朗道对完全磁通穿透超导体的理论预测。应用BCS理论,推导出$14\,\mathrm{K}$的临界超导温度。
2018-03-31 cond-mat.supr-con
Structures and Superconductivity of Hydrogen and Hydrides under Extreme Pressure
本文综述了极端压力下氢和氢化物的相图、结构及高温超导研究进展,强调理论模拟在发现高超导转变温度氢化物中的关键作用,并指出了实现近常压氢驱动超导所需的结构特征。
2024-06-11 cond-mat.supr-con
Electronic structure of superconducting graphite intercalate compounds: The role of the interlayer state
虽然不是本征超导体,但人们早就知道,当插入某些掺杂剂时,石墨能够表现出超导性。在已知的具有超导性的石墨基材料中,也许研究得最好的是碱金属-石墨插层化合物(GIC),其中最容易制造的是具有转变温度$\bm{T_c\simeq 0.14} $ K的C-${}_8$-K系统。通过增加碱金属浓度(通过高压制造技术),转变温度已经显示增加到与C ${}_2$ Na中的$\bm 5 $ K一样多。最近,在一个重要的最新进展中,Weller \emph{et al.}已经表明,在环境条件下,插层化合物\cyb和\cca显示出超导性,其转变温度分别为$\bm{T_c\simeq 6.5} $ K和$\bm{11.5} $ K,超过目前报道的其它石墨基化合物的转变温度。我们探索的费米能级附近的国家的架构,并确定GIC的电子能带结构的特点。正如预期的那样,我们发现,从嵌入原子的石墨烯片的电荷转移的结果在$\bmπ$ -带的占领。然而,值得注意的是,在所有这些-只有那些-超导化合物中,我们发现与碳片分离的层间态也被占据。我们表明,层间带的能量是由其占用和碳层之间的分离的组合控制。
2005-09-12 cond-mat.supr-con
Periodic steps in the resistance vs. temperature characteristics of doped graphite and graphene: evidence of superconductivity?
我们已经观察到掺杂的高取向热解石墨和剥离的掺杂的多层石墨烯的电阻与温度特性的周期性重复的步骤。观察结果由电阻与温度曲线中的一系列规则间隔的步骤组成。在50 ~ 60 K温度范围内观察到最低阶跃。在该基本温度的倍数下观察到额外的台阶,其中最高台阶温度为约270 K。已经观察到通过适度施加的磁场的淬火。所观察到的步骤的大小和宽度似乎有所不同,并可能与某种聚合让人想起磁通涡旋钉扎。以降低的能量进行额外的氩离子注入,以观察材料中的额外缺陷是否会产生额外的结构。这被观察到产生更尖锐的电阻步骤在温度超过200 K的薄剥离剥离从植入表面的样品,并支持的步骤相关的煎饼涡旋钉扎在层状超导体的可能性。不幸的是,至今还没有直接测量超导能隙,也没有观察到明确的迈斯纳效应。
2013-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancing superconductivity in MXenes through hydrogenation
二维过渡金属碳化物和氮化物(MXenes)是一类新兴的原子级薄超导体,其特性非常容易通过表面功能化来定制。本文基于第一性原理计算结合Eliashberg理论,探讨了氢原子吸附对增强MXene声子介导超导性的作用。我们首先证明了三种不同的结构模型的氢化钼和钨基MXene的稳定性。氢化Mo $_2$ N和W $_2$ N的临界温度特别高,超过30 K。发现了几种负责增强电子-声子耦合的机制,即(i)宿主MXene的声子谱中的氢诱导变化,(ii)出现基于氢的声子模式,以及(iii)从氢到MXene层的电荷转移,提高费米能级的态密度。最后,我们证明了氢吸附原子还能够在原始形式下不超导的MXene中诱导超导性,例如Nb $_2$ C。
2022-04-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Hydrogenated Graphites
我们报告运输和磁化测量石墨材料,已被氢化后,与辛烷处理。随温度变化的电阻率显示出异常,表现为凹入的绝缘体-金属转变。在50 K以下,随着磁场的减小和增大,磁电阻数据分别表现出反铁磁和铁磁行为。该系统可能是一种非常规的磁性超导体。对于足够高的磁场,在场冷却与零场冷却数据中观察到的不可逆行为表明,该系统可能在50 K以下进入超导状态。能隙数据由非局域电微分电导测量获得。基于激子的机制可能将系统驱动到低于50 K的超导状态,其中间隙是发散的。我们发现,氢化碳纤维是一个多间隙系统与临界温度估计高于室温。超导能隙随温度的变化符合平带能量关系,在50 K以上,平带能隙参数随温度线性增加。因此,我们发现,无论是磁场或电场可以驱动这个氢化石墨系统超导状态低于50 K。此外,AF自旋涨落在50 K以上产生赝能隙态。
2020-05-12 cond-mat.supr-con physics.optics
Ideal quantum geometry of the surface states of rhombohedral graphite and its effects on the surface superconductivity
Aalto University School of Science(阿尔托大学理学院);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
本研究揭示了菱形石墨表面态的理想量子几何特性,及其对超导性增强的影响,表明超电流主要在表面运行。
2025-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in 1111-type CaFeAsF1-xHx induced by selective hydrogen elimination
1111型铁基超导体中F-和H-的热稳定性的差异允许通过热退火从非晶态CaFeAsF 0.8H 0.2中选择性地消除氢。分析所得样品的化学组成表明,结合的氢被选择性地消除热退火在553 K为72小时。所得到的氢消除的样品显示出体超导性,Tc = 29 K。该技术可用于AeFeAeF(Ae;碱土金属)铁基超导体的间接电子掺杂,其描述为CaFeAsF 1-xHx => CaFeAsF 1-x + xe-+1/2xH2。
2013-09-26 cond-mat.supr-con
Hydrogen-induced high-temperature superconductivity in two-dimensional materials: Example of hydrogenated monolayer MgB$_2$
氢基化合物在超高压下,如聚二甲基硅氧烷$_3$ S和LaH $_{10}$,通过传统的电子-声子耦合机制实现超导,以达到迄今为止已知的创纪录的临界温度。我们在这里证明,氢的声子介导的超导性的固有优势,可以利用在一个完全不同的系统,即二维(2D)材料。我们发现,氢吸附原子可以强烈增强二维材料的超导性,由于平带状态起源于原子状氢轨道,从而产生高密度的状态,并由于高频氢相关的声子模式的出现,提高了电子-声子耦合。作为一个具体的例子,我们研究了氢原子对单层MgB $_2$超导性质的影响,通过求解完全各向异性的Eliashberg方程,结合第一性原理描述的电子和振动态,以及它们之间的耦合.我们表明,氢化导致一个高的临界温度为67 K,这可以提高到100 K以上的双向拉伸应变。
2019-02-11 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 48 K of heavily hydrogen-doped SmFeAsO epitaxial films grown by topotactic chemical reaction using CaH2
报道了在MgO单晶衬底上生长的掺氢SmFeAsO外延薄膜在48 K下的高临界温度(Tc)超导性。其关键工艺是脉冲激光沉积生长非掺杂SmFeAsO外延薄膜,然后在真空石英玻璃安瓿气氛下,用CaH 2粉末进行拓扑化学反应。基于我们已经开发的这种沉积后热退火处理,在SmFeAs(O 1-xHx)中实现了最大氢浓度x = ~0.35。无序氢取代O网站的实验直接证实了原子尺度的微观结构观察。磁化强度的测量验证了高Tc的超导性在薄膜中的体的性质。该方法将成为制备各种高质量氢氧化物外延薄膜的有效而通用的方法。
2019-10-03 cond-mat.supr-con
Magnetic field sorting of superconducting graphite particles with T$_c$$>$400K
本文提出利用磁场梯度分选工业石墨粉末,获得高于室温的超导石墨颗粒,电阻和磁化测量证实其起始转变温度可达约700K,为研究高温超导乱层堆垛石墨相开辟了新途径。
2024-10-23 cond-mat.supr-con