MgB_2 under pressure: phonon calculations, Raman spectroscopy, and optical reflectance
采用基于赝势方法的冻结声子方法计算了压强对MgB $_2$光学声子频率的影响。报告了高频区中心$E_{2g}$和$B_{1g}$以及$A$下的区边界$E_{2u}$和$B_{2u}$模式的谐波模式频率的Grüneisen参数。讨论了声子频率的非谐效应和计算的声子频率位移对MgB $_2$超导转变温度的压力依赖性的影响。还报道了在高压下测量的MgB $_2$的拉曼光谱和光学反射光谱。结合计算结果的实验观察表明,我们观察到的拉曼光谱在500和900厘米之间的频率$^{-1}$的广泛的光谱特征不能归因于一阶散射的区域中心模式,但起源于部分从一个化学物种以外的MgB $_2$在样品表面和部分从一个最大值的MgB $_2$声子态密度。在环境压力下拍摄的低温拉曼光谱显示在低于300 cm $^{-1}$的区域中散射强度增加。
2001-05-21 cond-mat.supr-con
Tc map and superconductivity of simple metals at high pressure
我们利用简单声子谱计算了弱电子-声子耦合区的Tc图。利用线性响应方法和密度泛函理论计算了简单金属在压力作用下的声子谱和Eliashberg函数。根据简单金属超导参数在Tc图上随压力的变化,发现简单金属对压力有两种不同的响应:(1)电子-声子相互作用$λ$增强,如La和Li;(2)声子频率增加,如Pb和Pt。发现了$λ$阈值效应,它起源于电子-声子相互作用和电子-电子库仑相互作用的竞争,是大多数简单金属超导体Tc高于0.1K的原因。
2010-08-17 cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and superconductivity in an alkaline earth hydride CaH$_6$ at high pressures
最近,在兆巴压力下实验合成了具有类钠长石包合物结构的碱土氢化物CaH $_6$,其最大$T_c$为215 K,与稀土氢化物LaH $_{10}$相当。在这里,基于第一性原理计算,我们发现,CaH $_6$表现出巨大的峰值附近的H-衍生声子模式的低频区域的Eliashberg光谱函数$α^{2}F$,在对比LaH $_{10}$具有广泛的扩展频谱的$α^{2}F$在整个频率的H-衍生声子模式。结果表明,CaH $_6$中的$α^{2}F$峰与费米能级附近的H1 $s$和Ca 3 $d$杂化态与低频光学声子之间的有效电子-声子耦合有关.随着压力的增加,增强的H $-$ H共价键不仅诱导光学声子模式的硬化,而且还减少了与低频光学模式相关的电子-声子矩阵元素,从而导致EPC常数的降低。这表明,氢原子的低频声子模在压力诱导的CaH $_6$中$T_c$的变化中起重要作用.此外,与LaH $_{10}$中存在两个不同的超导能隙不同,CaH $_6$表现出单一的各向同性超导能隙.
2021-11-21 cond-mat.supr-con
Pressure effects on the superconducting critical temperature of Li2B2
本文在密度泛函理论的框架下研究了Li_2B_2在压力下的结构、电子和超导性质。计算了20 GPa压力下的结构参数、电子能带结构、E2 g声子模的声子频率和超导临界温度Tc。我们预测Li_2B_2的超导临界温度约为11 K,并且随压力的增加而降低。我们发现,尽管E2g声子模的晶格动力学与MgB2相似,但费米能级处σ带态密度的降低和E2g声子频率随压力的升高对λ和Tc的降低起决定性作用。
2014-01-07 cond-mat.supr-con
Phonon-Mediated ${\bf S}$-Wave Superconductivity in the Kagome Metal CsV$_3$Sb$_5$ under Pressure
用Migdal-Eliashberg方法和密度泛函理论计算研究了可果美金属CsV $_3$ Sb $_5$在压力下的超导配对态的性质.我们发现电子-声子耦合驱动的超导带隙分布是无节点的和各向异性的。结果表明,杂化V3 $d$和Sb 5 $p$轨道与V-V键伸缩和V-Sb键弯曲声子模强耦合,导致超导能隙的展宽依赖于费米面片和动量.具体地说,V3 $d_{xy,x^2-y^2,z^2}$和3 $d_{xz,yz}$轨道的超导能隙比Sb 5 $p_z$轨道的超导能隙的平均值大,分布也更广.我们的研究结果表明,压缩CsV $_3$ Sb $_5$的超导电性可以解释的各向异性多带配对机制与传统的声子介导的$s$波对称性,证明了最近的实验观察压力下,以及在环境压力。
2023-03-17 cond-mat.supr-con
Strong Pressure Dependent Electron-Phonon Coupling in FeSe
我们计算了FeSe的相关电子结构及其对A1 g模与压缩的依赖性。利用自洽的密度泛函理论-动力学平均场论(DFT-DMFT)和连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)方法,我们发现一些关联电子态与A1 g晶格畸变之间的耦合大大增强. FeSe中的超导性显示出对压力非常强的敏感性,尽管几乎所有的电子性质都依赖于单调的压力,但在几个GPa内Tc几乎增加了5倍,然后下降。我们发现最大A1 g形变势的行为与实验Tc相似。与此相反,在DFT的最大变形潜力,这种模式的单调增加的压力。
2014-01-15 cond-mat.supr-con
Linear response results for phonons and electron-phonon coupling in hcp Sc - spin fluctuations and implications for superconductivity
本文研究了高压下六角密排Sc的电子结构、声子频率和电子-声子耦合。电子-声子耦合常数被发现,在hcp阶段的压力稳定增加,直到压力达到一个值,hcp阶段变得不稳定。正常压力$c/a$比的计算预测了在22和30 GPa的计算压力之间的某个位置的相变。平衡hcp晶格参数的计算频率与中子非弹性散射结果符合得很好。由电子比热常数的测量值和费米能级态密度及电子-声子耦合常数的计算值,我们得出结论:在六方晶系Sc中,电子-顺磁子耦合常数应与电子-声子耦合常数相当。这表明,自旋涨落的影响是强大的,足以完全抑制超导电性hcp Sc。基于估计的电子-顺磁耦合常数和计算或估计的电子-声子耦合常数,我们认为,hcp阶段可能成为超导的一个非常低的转变温度之前立即过渡到Sc-II相,Sc-II相确实应该超导。
2007-11-09 cond-mat.supr-con
Origin of Strong Coupling in Lithium under Pressure
为了更清楚地了解Li元素在压力下T_c的显著增加,在比以前更细的网格(布里渊区为24^3)上,对20 GPa压力下的体积进行了声子色散曲线、电子-声子矩阵元、声子线宽和模λ的线性响应计算。结果表明,为了得到λ和谱函数α ^2 F的收敛结果,非常需要一个细网格(甚至比这更细)。虽然在对称点K附近的初始压力诱导的横向T_1声子不稳定性(在谐波近似下)一直是人们关注的焦点,但目前的结果表明,高的T_c值来自于该区域的其他地方,特别是来自于沿(100)的纵模。
2006-06-25 cond-mat.supr-con
Origin of superconductivity and giant phonon softening in TlInTe$_2$ under pressure
类似于二维层状过渡金属二硫属化物,具有Zintl型结构的一维链状材料TlSe家族在高压下表现出奇异现象。在目前的工作中,我们系统地研究了高压下的TlInTe 2的行为,使用拉曼光谱,同步辐射X射线衍射,和输运测量,结合晶体结构预测(CSP)的基础上的进化方法和第一性原理计算。我们发现TlInTe $_2$在4GPa下经历了压力驱动的半导体到半金属的转变,然后在5.7GPa下(Tc = 3.8K)由Lifshitz转变引起的超导转变。Lifshitz转变是由费米表面上新的电子袋的出现引发的,这些电子袋随着压力而演变并连接到相邻的电子袋,从而在布里渊区的顶部和底部形成伞状费米表面。在10-12 GPa下,由于光学声子与传导电子的相互作用,出现了一种不寻常的巨声子软化现象(Ag模),并伴随着V形Tc行为,导致Ag模中出现Fano线形非对称性。在19-20 GPa下,与Ag模软化同时发生的一个突出的Tc异常与半金属到金属的过渡相关。CSP计算表明,这些转变不伴随着任何结构相变的最大压力达到,33.5 GPa。我们对TlInTe $_2$的发现为研究TlSe族中由Lifshitz跃迁(电子驱动)、声子软化和电子-声子耦合引起的大量未探索的高压新现象开辟了一个新的平台。
2020-03-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Boron under pressure - why are the measured T$_c$'s so low?
利用全势能线性Muffin-tin轨道(FP-LMTO)方法研究了硼的bct和fcc两种金属相的超导电性与压力的关系。线性响应计算进行检查的声子频率和电子-声子耦合的各种晶格参数,和超导转变温度从Eliashberg方程得到。在bct和fcc相的超导转变温度T $_c$被发现随着压力的增加而降低,由于伴随着电子-声子耦合的减少的声子硬化。这与最近的一份报告相反,在该报告中发现T $_c$随压力增加。甚至更剧烈的是在4-11 K范围内的测量T $_c$与在60-100 K范围内的bct和fcc相的计算值之间的差异。计算表明,从fcc到bct相变,由于体积增加或压力降低,是由软化的X点横声子。这种声子软化还导致fcc相中高体积的大的电子-声子耦合,导致耦合常数超过2.5,T $_c$接近100 K。我们讨论了可能的原因,为什么实验可能揭示了T $_c$的远低于本研究所建议的。本文的主要结论是不能排除在高压纯金属硼相中存在超过50 K的高T $_c$的可能性,从而证实了进一步实验研究高压纯硼相超导特性的必要性。
2005-07-12 cond-mat.supr-con
H3Se in the Im-3m Phase: A High-Pressure Superconductor with Tc Reaching 200 K at 64 GPa Mediated by Anharmonic Phonons
本研究结合随机自洽谐和近似与第一性原理计算,揭示了量子和非谐振动效应对Im-3m相H3Se晶体结构与超导特性的关键影响,发现其在64 GPa下Tc可达200 K。
2024-11-19 cond-mat.supr-con
The pressure dependence of electron-phonon coupling in the organic superconductor $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu(SCN)$_{2}$: A comparison of high pressure infrared reflectivity and Raman scattering experiments
通过高压Raman散射和高压红外反射率(IR)测量的比较,确定了$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu(SCN)$_{2}$中电子-声子耦合常数的压力依赖性.我们使用氘代和质子化样品的红外反射光谱的比较,以帮助几个重叠的声子模式的去卷积。这些耦合模式与格林函数建模提取的线性压力依赖的各个模式。BEDT-TTF二聚体的拉曼活性分子振动在0.1- 1%GPa $^{-1}$范围内。与此相反,在红外光谱中的相应模式被观察到在较低的频率,与0.5- 5.5% GPa $^{-1}$的压力依赖性,由于电子-声子相互作用的影响。讨论了BEDT-TTF分子的中心C=C模在红外光谱中具有较强的压力依赖性。我们的分析表明,在压力下的电子-声子耦合的减少并不能解释所观察到的压力下的超导抑制。
2001-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous electron-phonon coupling probed on the surface of ZrB$_{12}$ superconductor
在10.5kbar的静水压下测量了十二硼化锆$_{12}$超导体($T_c\simeq6.0$ K at $p=0$)的磁化强度。观察到负压对具有${\rm d} T_c/{\rm d} p =-0.0225(3)$ K/kbar的$T_c$的影响。电子-声子耦合常数$λ_{el-ph}$随着压力的增加而减小,为${\rm d}\lnλ_{el-ph}/{\rm d}p\simeq-0.20$ %/kbar。磁场穿透深度$λ$是在迈斯纳状态下研究的,因此仅探测样品的表面。在常压和零温下,$λ$和超导能隙的绝对值分别为$λ(0)=$ 140(30)nm和$Δ_0=$ 1.251(9)meV。$Δ_0$与$T_c$呈线性比例,即$2Δ_0/k_BT_c=4.79(1)$。对$λ$的压力效应的研究表明,$λ^{-2}$随压力增加而增加,增加量为${\rm d}\lnλ^{-2}(0)/{\rm d}p=0.60(23)$ %/kbar。这种效应不能在传统的绝热电子-声子配对的框架内解释,这表明在靠近表面处,发生了电子-声子耦合的非常规{ \it非绝热}特性。
2005-07-01 cond-mat.supr-con
From E_{2g} to other modes : Effects of pressure on electron-phonon interaction in MgB_2
利用密度泛函方法研究了压力对MgB_2中电子-声子相互作用的影响。结果表明,MgB_2的超导电性在100 GPa时消失,然后在更高的压力下重新出现。特别地,在137 GPa的压力下,当mu*=0.1时,我们得到了超导转变温度Tc ~ 2K。
2006-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity on ScH$_{3}$ and YH$_{3}$ hydrides: Effects of applied pressure in combination with electron- and hole-doping on the electron-phonon coupling properties
电子和空穴掺杂的实施,结合施加的压力,分析作为一种机制,以诱导或增强超导状态fcc YH $_3$和SCH $_3$。特别是,它们的结构,电子和晶格动力学性质的演变,以及电子-声子耦合和超导临界温度($T_c$)的介绍和讨论,作为电子和空穴掺杂含量的函数,以及施加的压力。该研究是在密度泛函微扰理论,考虑到零点能的影响,通过准谐波近似,而掺杂的实施通过建造的Sc $_{1-x}$ M $_{x}$ H $_{3}$(M=Ca,Ti)和Y $_{1-x}$ M $_{x}$ H $_{3}$(M=Sr,Zr)的固溶体建模与虚晶近似(VCA)。我们发现,在空穴掺杂(M=Ca,Sr)和接近动力学不稳定性的压力值下,ScH $_3$和YH $_3$的电子-声子耦合特性显示出显着的改善。相反,通过电子掺杂(M=Ti,Zr),系统不改善这样的性质,无论施加的压力的值被认为是什么。然后,作为结果,$T_c$作为空穴掺杂区上的$x$的函数迅速增加,对于在$10.8$ ~GPa下的Sc $_{1-x}$ Ca $_{x}$ H $_{3}$和在$5.8$ ~GPa下的Y $_{1-x}$ Sr $_{x}$ H $_{3}$,分别在$x=0.3$下达到其最大值$92.7(67.9)$ ~K和$84.5(60.2)$ ~K,其中$μ^{*}=0(0.15)$,而对于电子和空穴掺杂两者,$T_c$作为所施…
2021-12-19 cond-mat.supr-con
Pressure-induced phonon frequency shifts in transition-metal nitrides
我们报告的第一个实验上的高压声子谱的过渡金属氮化物HfN,ZrN,和NbN,通过拉曼散射测量。两个明显的带,这是在声子谱的低频约200厘米$^{-1}$和光学部分在高频约550厘米$^{-1}$的声学部分,分别有关,随着压力的增加,移动到高频值。结果的分析,使我们能够重现实验压力的ZrN和NbN的超导转变温度$T_{c}$的依赖性。
2004-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure effects on the electronic structure, phonons, and superconductivity of noncentrosymmetric ThCoC2
在0 - 20 GPa压力范围内,研究了非中心对称超导体ThCoC $_2$的电子结构、声子、电子-声子耦合和超导电性随压力的变化.我们发现,在压力下,自旋轨道耦合引起的电子能带分裂增强。尽管晶格整体变硬,但电子-声子耦合常数$λ$随压力增加,从0 GPa时的0.583增加到20 GPa时的0.652。如果用各向同性Eliashberg电子-声子耦合理论来模拟对临界温度$T_c$的影响,则$λ$的增加导致$T_c$从0 GPa时的2.5~K显著增加到20 GPa时的4~K。这表明,检查压力的影响提供了解决ThCoC $_2$中的配对机制的机会。
2022-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anharmonic stabilization of the high-pressure simple cubic phase of calcium
在谐波近似下,钙的高压简立方相的声子谱显示出使其机械不稳定的假想分支。在这封信中,声子谱重新计算使用密度泛函理论(DFT)从头算方法完全包括非谐效应,在50 GPa的四阶。考虑到微扰理论不能应用于虚谐频率,基于Gibbs- Bogoliubov不等式的变分方法被用来估计重整化声子频率。结果表明,强的量子非谐效应使虚声子在零温下也变为正的,从而使简立方相在力学上变得稳定。此外,我们的计算发现了一个超导Tc与实验一致,并预测了一个反常的比热行为。
2011-04-11 cond-mat.supr-con
Temperature dependence of low-energy phonons in magnetic nonsuperconducting TbNi2B2C
本文报道了用非弹性中子散射测量的TbNi_2B_2C磁性非超导单晶中低能声子的温度依赖性。我们观察到低温软化和两个声子分支的加宽,定性类似于先前报道的超导RNi 2B 2C(R=稀土,Y)化合物。这一结果表明,在TbNi 2B 2C化合物的超导电性是不存在的,不是因为弱的电子-声子耦合,但由于成对破坏由于磁性。
2011-09-15 cond-mat.supr-con
Metal-bonded perovskite lead hydride with phonon-mediated superconductivity up to 46 K under atmospheric pressure
本文提出将氢注入铅形成金属键合钙钛矿Pb₄H,通过求解Migdal-Eliashberg方程预测其在大气压下为声子介导超导体,Tc达46 K,兼具良好结构稳定性与延展性,为常压高温超导探索开辟新路径。
2023-04-18 cond-mat.supr-con
Large impact of phonon lineshapes on the superconductivity of solid hydrogen
本研究探讨了非洛伦兹声子线型对高压固态氢超导性的影响,通过从头计算完整声子谱函数发现声子软化与线展宽对超导临界温度T_C分别产生增强和降低作用,总体提升了T_C估计值,并揭示了450-500 GPa下氢分子相VI的超导性,解释了理论与实验的分歧。
2024-03-22 cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of Optical Spectra for the CDW Gap and Optical Phonons in BaBiO_3
本文研究了BaBiO_3单晶和激光烧蚀淀积的BaBiO_3薄膜的CDW带隙和光学声子的光谱与温度的关系。当温度高于150 K时,光学声子的积分光学电导率随温度的升高而迅速下降,而CDW带隙中的单粒子激发保持不变。
2003-03-21 cond-mat.supr-con
Magnetic phases and electron-phonon coupling in La$_3$Ni$_2$O$_7$ under pressure
本文通过DFT+U和声子计算研究La$_3$Ni$_2$O$_7$在0–29.5 GPa压力下的磁性与电子-声子耦合,发现其A型反铁磁基态稳定且耦合常数仅0.13,表明其超导可能具有非常规机制。
2025-03-11 cond-mat.supr-con
Strong electron-phonon and band structure effects in the optical properties of high pressure metallic hydrogen
有史以来第一个实验室生产的金属氢样品的表征依赖于光谱的测量。在这里,我们提出的第一性原理计算的反射率之间的氢的$\mathrm{I4_1/amd}$晶体结构,在这些压力下预测,基于时间依赖的密度泛函和Eliashberg理论,因此,涵盖了从红外到紫外制度的光学性质。我们的研究结果表明,原子氢显示带间等离子体激元在约6 eV,突然抑制的反射率,而大的超导能隙能量产生急剧下降的反射率在红外区域约在120 meV。在0.7- 3eV范围内的电子散射率的实验估计与我们的理论估计是一致的,这表明该系统的巨大的电子-声子相互作用的电子散射在这个能量范围内占主导地位。这里预测的光谱中的显着特征鼓励将现有的光学测量扩展到红外和紫外区域。
2017-07-05 cond-mat.supr-con
Theoretical Predictions of Superconductivity in Alkali Metals under High Pressure
我们利用能带理论和Gaspari和Gyorffy的刚性松饼罐理论计算了高压下碱金属的超导电性。我们的结果表明,在高压下,锂,钾,铷和铯将是超导体,其转变温度接近$5-20 K$。我们的计算还表明,钠在高压下不会是超导体,即使压缩到不到其平衡体积的一半。我们发现,晶格的压缩通过这种耦合的电子和声子分量的微妙平衡的增加来加强电子-声子耦合。Li中电子-声子耦合的增加是由于相互作用的$s$ - $p$通道的增强,而在较重的元素中,$p$ - $d$通道是主要成分。
2006-04-11 cond-mat.supr-con
Metallic hydrogen with a strong electron-phonon interaction at a pressure of 300-500 GPa
具有FDDD对称性晶格的金属氢原子在350 - 500 GPa的压力范围内具有稳定的相。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Inelastic X-ray scattering studies of phonon dispersions in superconductors at high pressures
电子-声子相互作用对金属的电和热输运性质至关重要,并且直接导致电荷密度波或(常规)超导不稳定性。通过直接观察电子相变中的声子色散异常,可以提供有关其形成机制的深入信息。本文综述了流体静压和单轴压力下超导体声子色散的研究现状。高分辨率非弹性X射线散射光束线和压力发生装置的仪器的进步,使这些测量在世界各地的同步加速器光束线进行例行。
2020-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and superconductivity in $α$-MoB$_2$ as a function of pressure
本文通过密度泛函微扰理论研究了α-MoB₂的电子-声子耦合与超导性随压力的变化,发现90 GPa下Tc与实验吻合,进一步加压导致声子硬化和Tc降低。
2023-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal structure and lattice dynamics of AlB2 under pressure and implications for MgB2
利用同步辐射X射线粉末衍射、拉曼光谱和第一性原理计算研究了40 GPa高压对AlB 2晶体结构和晶格动力学的影响。没有压力诱导结构相变的迹象。在0 GPa下,金属样品的拉曼光谱在980 cm^{-1}附近有一个清晰的峰,这可以归因于具有拉曼活性的E_{2g}带心声子。如X射线数据所示,AlB 2中约11%的Al缺陷定性地改变了电子结构,并且有迹象表明它可能对E_{2g}声子频率的压力依赖性产生相当大的影响。非化学计量比引起的声子频率的压力依赖性的类似变化,被提出作为对不同样品的MgB 2的T_c的压力依赖性的异常大的变化的解释。
2002-06-05 cond-mat.supr-con
Charge density wave and superconducting dome in TiSe2 from electron-phonon interaction
在低温下,TiSe 2经历电荷密度波不稳定性。超导电性通过压力或Cu嵌入而稳定。通过第一性原理计算,我们发现TiSe 2的压力相图是很好的描述。在压力小于4 GPa的电荷密度波有序发生,与实验一致。在较大的压力下,电荷密度波的消失是由于短程力常数的硬化,而不是嵌套随压力的变化。最后,我们表明,作为压力的函数的Tc的行为是完全由电子-声子相互作用,而不需要调用激子机制。我们的工作表明,相图与竞争订单和超导圆顶也得到了电子-声子相互作用的框架。
2011-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon spectra in CaFe2As2 and Ca0.6Na0.4Fe2As2: Measurement of the pressure and temperature dependence and comparison with ab-initio and shell model calculations
本文用非弹性中子散射方法研究了超导体Ca_(0.6)Na_(0.4)Fe_2As_2(Tc=21 K)及其母体化合物CaFe_2As_2的声子态密度随压力和温度的变化关系。我们没有观察到显着的变化在声子谱为Ca0.6Na0.4Fe2As2在295 K的压力为5千巴。CaFe_2As_2的声子谱表明,当温度从300 K降低到180 K时,低能模软化约1 meV.在172 K时,声子态密度在结构和反铁磁相变之间没有明显的变化。这些结果,结合我们早期的温度依赖的声子态密度测量Ca 0.6Na 0.4Fe 2As 2,表明在这些化合物中的低能声子模式的软化可能是由于声子与电子或短程自旋涨落的超导化合物的正常状态以及在母体化合物的相互作用。声子谱进行了分析,从头算和经验模型计算给出的部分态密度和色散关系。
2009-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure dependence of phonon modes across the tetragonal to collapsed tetragonal phase transition in CaFe2As2
利用非弹性X射线和中子散射研究了CaFe_2As_2中大量声子模的压力依赖性,这些声子模的能量覆盖了声子谱的整个范围。尽管在相变时晶格参数发生了相当大的变化,但所观察到的声子频率变化一般都相当小。这表明键合性质没有被相变深刻地改变。沿c方向传播的横向声学声子是一个例外,因为它们对c轴的大收缩响应非常显著。发现晶格参数在一级相变之前、期间和之后作为压力的函数显著变化。然而,频率的变化几乎均匀的晶格参数的变化,由于压力,没有特别考虑到一阶相变。密度泛函理论以令人满意的方式描述了在零压力和在塌陷阶段的频率,如果基于各自的晶体结构。
2009-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electron-momentum dependence of electron-phonon coupling underlies dramatic phonon renormalization in YNi$_2$B$_2$C
电子-声子耦合,即,晶格振动被电子散射,反之亦然,这在固体中是普遍存在的,并且可以导致出现基态,例如超导性和电荷密度波序。费米面附近声子与电子的强耦合,在散射实验中会降低声子寿命并加宽声子峰,这通常与费米面嵌套有关。在这里,我们表明,强烈的声子加宽可以发生在费米面嵌套和晶格非谐性的情况下,如果电子-声子耦合强烈增强特定值的电子动量,k。我们利用非弹性中子散射、软X射线角分辨光电子能谱测量和从头算晶格动力学和电子能带结构计算,在高度各向异性的四电子声子超导体YNi $_2$ B $_2$ C中证明了这种情况。这种新的情况可能适用于广泛的化合物。
2022-01-15 cond-mat.supr-con
Metallic phase of hydrogen at the pressure 500GPa
采用第一性原理的数学建模方法,计算了500 GPa压力下氢的正常金属相的结构、电子、声子和其他特性。具有晶格对称性I_(41)/ AMD晶胞的金属氢在高压静水压力下是稳定相。由此产生的结构是一个局部稳定的声子谱。
2016-07-05 cond-mat.supr-con
Phonon-mediated superconductivity in transition-metal trioxides XO3 (X = Ru, Re, Os, Ir, Pt) under pressure
本文通过高通量筛选研究了压力下过渡金属三氧化物XO3的超导电性,预测RuO3、OsO3、IrO3和PtO3在30 GPa下为超导体,并分析了其电子-声子耦合机制。
2024-10-24 cond-mat.supr-con
First-principles study on the electron-phonon coupling and magnetoresistance of LaBi under pressure
报道了超大磁电阻材料LaBi在压力下的超导特性,并伴有磁电阻的抑制。然而,其潜在机制尚不清楚。采用第一性原理电子结构计算和半经典模型相结合的方法,研究了LaBi在0 ~ 18 GPa压力范围内的电子-声子耦合和磁电阻效应.计算结果表明,在$\sim$ 7 GPa压力下,LaBi经历了从面心立方晶格到原始四元晶格的结构相变,验证了以前的实验结果.同时,LaBi在整个结构转变中保持拓扑非平凡。在我们所研究的所有压力下,基于弱电子-声子耦合的声子介导机制不能解释LaBi中观察到的超导性,并且计算的LaBi的磁阻没有显示出抑制。我们的计算和实验观察之间的明显差异表明,在真正的LaBi化合物中存在额外的Bi杂质或其他未知机制的可能性。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure dependence of critical temperature in MgB2 and two bands Eliashberg theory
在Eliashberg双带理论和传统声子耦合机制的框架下,研究了二硼化镁MgB_2超导临界温度Tc随压强p的变化.我用第一性原理计算或简单的假设,对有关物理量随压力的变化,求解了两带Eliashberg方程。我发现实验的Tc-p曲线可以很好地拟合,并且可以获得关于电子-声子相互作用矩阵<I^{2}>与压力的依赖关系的信息。还预测了双光子带隙Delta{sigma}和Delta{pi}的压力依赖性。
2004-11-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity in black phosphorus and the role of dynamical screening
简单立方磷在压力下表现出超导性,最大$T_c$高达12 K。$T_c$的压力依赖性不能用简单的电子-声子机制来解释,这激发了对电子相关和等离子体贡献的作用的研究。在这里,我们解决了密度泛函理论的超导体的间隙方程使用不同的电子-电子和电子-声子的贡献的内核。我们发现,单独的声子贡献产生高估的$T_c$,而静态电子的贡献的结果在低估。考虑到屏蔽相互作用的全频率依赖性,单次$GW$近似预测$T_c$值与实验在适合于立方相的压力范围内吻合得很好。我们还探讨了使用准粒子带的电子和声子内核的计算,并表明,这种修改显着提高了$T_c$在高压区域。
2022-01-27 cond-mat.supr-con
Strong polaritonic interaction between flux-flow and phonon resonances in Bi2Sr2CaCu2O8+x intrinsic Josephson junctions: Angular dependence and the alignment procedure
Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x单晶代表在金属CuO 2-Ca-CuO 2和离子绝缘SrO-2BiO-SrO层之间形成的原子尺度本征约瑟夫森结的自然堆叠。绝缘层中的电致伸缩效应通过交流约瑟夫森效应导致c轴声子的激发。在这里,我们实验研究之间的相互作用和速度匹配(Eck)的电磁共振的磁通流状态的小台面结构与c轴光学声子。报道了一种非常强的相互作用强相互作用,这种相互作用导致由红外和拉曼激活的横光学声子形成声子-极化激元。在这项工作中的一个特别的重点是对共振的角度依赖性的分析。我们描述了一个准确的样品对准过程,防止入侵的Abrikosov涡流场高达17特斯拉,这是必不可少的,以实现高品质的共振在创纪录的高频率高达13太赫兹。
2012-10-10 cond-mat.supr-con
Quasi-two-dimensional metallic hydrogen inside di-phosphide at high pressure
本文用数学模拟的方法计算了化学计量比为PHk的磷的各种正常相的结构、电子、声子等特性。结果表明,在高静水压下,双膦可以形成由磷原子稳定的金属氢的二维晶格。由此产生的结构与元素的H-P-H是一个局部稳定的声子谱(或亚稳)。比较了结构相似的双膦化合物与硫代膦化合物的性质。
2016-03-01 cond-mat.supr-con
Strong Electron-Phonon Coupling in Yttrium under Pressure
应用线性响应方法来识别元素钇中电子-声子耦合的增加,这是其高超导临界温度Tc的原因,在115 GPa下达到近20 K。虽然能带结构和态密度的演化是平滑的并且看起来是适度的,但是在压力下占据的导电态的4d含量有强烈的增加。我们发现,面心立方布里渊区L点附近的横模在环境压力下已经很软,在相对体积V/Vo=0.60(P ~ 42 GPa)时变得不稳定(在谐波近似下)。在所有高对称区域边界点X、K和L处,与横向分支的耦合相对较强。与纵向分支的耦合没有那么强,但是在布里渊区的更多区域上延伸并且涉及更高的频率。电子-声子谱函数$α^2F(ω)$的评估表明,在2-7 meV范围内,随着耦合压力的增加,电子-声子谱函数有非常强的增加,在7-20 meV范围内也有稳定的增加。这些结果表明,在这个系统中,可以解释所观察到的范围的Tc强的电子-声子耦合。
2006-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anharmonic theory of superconductivity in the high-pressure materials
高压下的电子-声子超导体已经显示出有记录以来的最高临界超导温度$T_c$,现在正迅速接近室温。尽管高$P$超导性在寻求室温超导体中的重要性,但对压力的影响及其与声子非谐性和超导性的复杂相互作用的机械理解是缺失的,因为数值模拟只能带来系统特定的细节,使控制物理学的关键参与者变得模糊。本文提出了一个考虑光学声子非谐退相干的高压下电子-声子超导的极小模型。我们发现,$T_c$表现为非单调的比例$Γ/ω_0$的函数,其中$Γ$是光学声子阻尼和$ω_0$的光学声子能量在零压力和动量。当声子处于退相干的边缘(“扩散样”极限)时,最佳配对发生在临界比$Γ/ω_0$。我们的框架提供了洞察到最近的实验观察$T_c$作为复杂BCS材料TlInTe $_2$的压力的函数。
2021-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fragile electron-phonon superconductivity in MnB4 under pressure
Guangdong University of Technology(广东工业大学);Xiamen University(厦门大学);Jimei University(集美大学);Iowa State University(爱荷华州立大学);Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy(美国能源部艾姆斯国家实验室)
通过体积和Mn二聚体距离作为结构参数,发现MnB4在压力下的超导电性源于电子-声子耦合,二聚体距离的微小变化显著影响Tc,揭示了结构不稳定性、超导电性和磁性的微妙相互作用。
2026-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and exchange-correlation effects in superconducting ${\rm H_3S}$ under high pressure
采用密度泛函理论(DFT)方法,在PBE 0杂化交换关联($E_{\rm xc}$)近似下,研究了高压$\simeq$ 200 GPa下氢化硫的${\rm H_3S}$相. $E_{\rm xc}$的选择对计算的电子-声子耦合(EPC)矩阵元的影响最大,高压状态方程和声子频率只有轻微的修改。模式依赖的EPC校正因子从PBE 0使用冻结声子超原胞方法确定,而标准的密度泛函微扰理论用于确定与PBE广义梯度近似$E_{\rm xc}$的EPC。我们的主要发现是,计算出的PBE 0 $T_c$是提高了25%相比,PBE。这与所提出的通过非谐波效应抑制$T_c$的方法在幅度上相似,但方向相反[Errea { \em et al.,物理评论快报} { \bf 114},157004(2015)]。我们的计算表明,考虑交换相关近似计算这类材料的超导性能的重要性。
2015-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of spin-phonon coupling on antiferromagnetic spin fluctuations in FeSe under pressure: the First-principles calculations with van der Waals corrections
采用vanderWaals(vdW)修正的第一性原理电子结构计算方法,研究了静水压力下β-FeSe晶体的电子结构、晶格动力学和磁性.随着压力的增加,费米能级附近主要由Fe-3d轨道组成的能带发生了明显的能量移动和占据变化,同时所有光学声子模的频率都增加了.在这些声子模式中,A1 g模式,它涉及到Se的高度从Fe-Fe平面,显示了一个明确的频率跳跃在5和6 GPa之间的范围内。这也是在实验中达到FeSe的最高超导转变温度Tc的压力范围。与其他声子模相比,在0 ~ 9 GPa压力范围内,A1 g模的零点振动引起Fe局域磁矩的最大涨落,在5 GPa附近达到最大值.这些结果表明,在探讨铁基超导体的超导机制时,需要考虑声子通过自旋-声子耦合的影响。
2013-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-dependence of electron-phonon coupling and the superconducting phase in hcp Fe - a linear response study
清水等人最近的一项实验提供了在压力下hcp Fe中存在超导相的证据。为了研究这种超导相的压力依赖性,我们用线性响应(LR)方法和全势线性Muffin-tin轨道(FP-LMTO)方法计算了hcp Fe中声子频率和电子-声子耦合随晶格参数的变化.声子谱和Eliashberg函数$α^2 F$的计算结果表明,传统的s波电子-声子耦合可以很好地解释hcp Fe中超导相的出现.然而,所观察到的转变温度随压力增加的变化与计算结果相比太快了。为了与线性响应的结果进行比较,我们还采用刚性松饼罐(RMT)近似计算了电子-声子耦合。从LR和RMT的结果来看,似乎电子-声子相互作用本身不能解释观察到超导性的小体积范围。结果表明,铁磁/反铁磁自旋涨落以及磁性杂质(自旋有序团簇)的散射可以解释相变温度的观测值,但不能显著改善超导相的压力/体积范围的计算值与观测值之间的一致性. p波配对的简化处理导致极小的($\leq 10^{-2}$ K)转变温度。因此,我们的计算似乎排除了六方晶系Fe的$s$波和$p$波超导性。
2002-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hydrogen sulphide at high pressure: a strongly-anharmonic phonon-mediated superconductor
我们用第一性原理计算方法研究了H-$_2$-S在$P\ge 200$ GPa压力下的结构、振动和超导性质。包含零点能导致H $_2$ S的两种不同的可能离解,即3 H $_2$ S $\to$ 2 H $_3$ S + S和5 H $_2$ S $\to$ 3 H $_3$ S + HS $_2$,其中H $_3$ S和HS $_2$都是金属。对于H $_3$ S,我们在自洽谐波近似下进行非谐效应的非微扰计算,并表明谐波近似强烈高估了电子-声子相互作用($λ\approx 2.64$在200 GPa)和T $_c$。非谐性使HS键的伸缩模变硬,使H-S键的弯曲模变软。结果,电子-声子耦合被$30\%$($λ\approx 1.84$,200 GPa)抑制。此外,虽然在谐波水平T $_c$随着压力的增加而减小,但包含非谐波导致T $_c$几乎与压力无关。高压硫化氢是一种强非谐超导体。
2015-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The interplay between magnetism, structure, and strong electron-phonon coupling in binary FeAs under pressure
与铁磷属元素化物超导体不同,其结晶为四方晶系晶体结构,二元FeAs形成正交晶系晶体结构,其中局部原子环境类似于铁磷属元素化物超导体的FeAs 4四方晶系构建块的高度扭曲变体。然而,像铁磷族化合物超导体的母体化合物一样,FeAs在低温下经历磁有序,没有证据表明在环境压力下有利于超导基态。我们采用压力相关的电输运和X射线衍射测量,使用金刚石对顶砧单元来表征磁状态和结构作为压力的函数。虽然FeAs的MnP型结构持续到25 GPa,在压力下连续压缩没有结构转变的证据,但在超过11 GPa的压力下没有观察到与磁性相关的磁输运测量特征。在可观察到的,与磁秩序在环境压力下的功能显示出显着的压力依赖性很小,和运输测量表明,耦合到费米表面通过一个强大的电子-声子相互作用的动态结构不稳定性可能发挥重要作用,使磁性的FeAs。
2010-12-07 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Causes of high-temperature superconductivity in the hydrogen sulfide electron-phonon system
本文计算了100-180 GPa压力下硫化氢(SH_2)稳定正交结构的电子和声子谱以及电子和声子态密度。结果表明,在~175 GPa的压力下,由于晶体的晶胞结构在压力作用下发生了变化,形成了一组平行的氢原子平面。在这些平面中应该有完全集中的氢原子。其结果是系统的电子性质获得准二维字符。研究了这些平面中氢原子的同相振荡和反相振荡的特征,这些振荡导致声子态密度出现两个窄的高能峰。
2015-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Understanding the complex phase diagram of uranium: the role of electron-phonon coupling
本文报道了铀中[1,0,0]方向上的软声子模色散随压力的变化。这些声子的能量迅速增加,与传统的行为发现20 GPa,最近的理论预测。新的计算表明,强烈的压力(和动量)依赖的电子-声子耦合,而费米面嵌套是令人惊讶的独立压力。这使得我们能够充分理解铀的复杂相图,以及电荷密度波和超导性之间的相互作用。
2011-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A combined experimental and computational study of the pressure dependence of the vibrational spectrum of solid picene C_22H_14
我们提出了高质量的光学数据和密度泛函微扰理论计算的振动光谱的固体picene(C $_{22}$ H $_{14}$)在压力高达8 GPa。第一性原理计算再现了一个显着的准确性的压力对频率和强度的声子峰实验观察。通过对声子本征矢量的详细分析,我们利用分子本征模投影法对实验光谱进行了精确拟合,解决了具有数百个声子模的系统中复杂的光谱结构。有了这些预测,我们还可以量化压力下分子特性的损失。我们的研究结果表明,尽管单位晶胞的\sim 20%压缩,但在高达8 GPa的压力下,picene基本上保持分子固体,声子模式随着压力显示出平滑和均匀的硬化。1380 cm^{-1} a_1拉曼峰的格林尼森参数($γ_p=0.1$)由于K掺杂而远低于有效值($γ_d=0.8$)。这表明,在K掺杂样品中的声子软化主要是由于电荷转移和电子-声子耦合。
2013-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic, vibrational, and electron-phonon coupling properties in SnSe$_2$ and SnS$_2$ under pressure
锡硒化物和锡硫化物类材料在高压下经历多次结构转变,导致周期性晶格畸变、超导性和拓扑非平凡相,但关于这些系统中的结构转变存在许多争议。我们进行第一性原理计算的密度泛函理论的框架内,我们的结果与现有的实验SnSe $_2$的仔细比较表明,高压结果之间的明显矛盾可以归因于实验条件的差异。我们进一步证明,在静水压力下的$\sqrt{3} \times \sqrt{3} \times 1$超结构可以稳定在20 GPa以上的SnS $_2$通过最近发现的情况下的SnSe $_2$的周期性晶格畸变,这种压力诱导的相变是由于费米面嵌套和电子-声子耦合的动量波矢量$\mathbf{q}$ = $(1/3, 1/3, 0)$的综合效应。此外,我们还研究了非绝热修正对声子频率计算的影响,并表明当考虑这些影响时,高能$A_{1g}$声子模的理论与实验之间的定量一致性得到了改善.最后,我们研究的性质最近观察到的超导状态在SnSe $_2$在非静水压力和预测的出现超导性与一个可比的临界温度在SnS $_2$在类似的实验条件下。有趣的是,在周期性晶格畸变相,临界温度被发现降低了一个数量级,由于费米面的重组。
2020-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Correlation between magnetism and lattice dynamics for cubic FeGe under pressure
该第一性原理研究通过自旋标度交换关联方法,揭示立方B20 FeGe中磁矩与声子线宽在压力下的关联源于电子-声子矩阵元,而非嵌套效应。
2025-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Absence of phonon-mediated superconductivity in La$_3$Ni$_2$O$_7$ under pressure
针对压力下La$_3$Ni$_2$O$_7$的超导机制研究空白,通过密度泛函理论结合Wannier插值计算,证实其电声耦合不足以支撑约80 K的超导转变温度,表明该材料属于非常规超导体。
2024-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con