Strong-coupling character of superconducting phase in compressed selenium hydride
目前,金属氧化物被认为是非常有前途的声子介导超导体材料,表现出高的临界温度值。在本研究中,压缩氢化硒在其最简单的形式(HSe)的超导性能进行了分析,对这一阶段的定量表征。利用Migdal-Eliashberg公式计算表明,在库仑赝势取$0.1$的情况下,该材料的临界温度较高($T_{c}$ =42.65 K),超过了二硼化镁超导体的临界温度。此外,所采用的理论模型使我们能够表征其他关键的热力学性质,如超导带隙,自由能,比热和临界磁场。在下文中,它表明,上述参数的特征热力学比不同于Bardeen-Cooper-Schrieffer理论的预测。因此,我们认为强耦合和延迟效应在所讨论的超导态中起着重要的作用,这不能在弱耦合制度中描述。
2020-04-19 cond-mat.supr-con
Classifying charge carrier interaction in highly-compressed elements and silane
自从Drozdov等人(2015 Nature 525 73-76)在高度压缩的氢化硫中发现了近室温超导性(NRTS)以来,迄今为止已经发现了十几种在100 K以上表现出超导转变的二元和三元富氢相。有一种被广泛接受的理论观点认为,富氢相中超导电性出现的主要机制是电子-声子配对。然而,我们最近对$H_{3}S$、$LaH_{x}$、$PrH_{9}$和$BaH_{12}$(arXiv:2104.14145)中的实验温度依赖性电阻的分析表明,这些化合物表现出非电子-声子载流子相互作用的优势,因此,电子-声子配对不太可能是这些材料中出现超导性的主要机制。在这里,我们使用相同的方法来揭示载流子相互作用在高度压缩的锂,黑磷,硫,硅烷。我们发现这些超导体都表现出非电子-声子载流子相互作用的优势。这解释了失败的高Tc值预测这些材料的第一性原理计算,利用电子-声子配对的机制出现在这些材料中的超导性。我们的结果表明,替代配对机制(即,电子-磁振子、电子-极化子、电子-电子等)应该在第一性原理计算方法中进行测试,作为高度压缩超导体中出现超导性的可能机制。
2021-06-30 cond-mat.supr-con
Comparison of highly-compressed C2/m-SnH12 superhydride with conventional superconductors
Satterthwaite和Toepke(1970年物理学评论快报)。25 741)预测了富氢金属合金的高温超导性,基于这些化合物应该表现出质子晶格的高德拜频率的想法,这提高了超导转变温度Tc。这个想法在四十多年后得到了充分的证实,当时Drozdov等人(2015 Nature 525 73)在实验上发现了高度压缩的硫超氢化物H3 S中的近室温超导性。迄今为止,已经合成了Ba-H、Pr-H、P-H、Pt-H、Ce-H、Th-H、S-H、Y-H、La-H和(La,Y)-H体系中的十几种高温富氢超导相,最近,Hong等人(2021 arXiv:2101.02846)报道了超导转变温度为Tc ~ 70 K的C2/m-SnH 12相的发现。本文分析了C_2/m-SnH_(12)相的磁电阻数据R(T,B),并报道了这种超氢化物的基态超导能隙为$Δ$(0)= 9.2meV,2 $Δ$(0)/k $_B$ Tc = 3.3,且0.010(其中Tf是费米温度),因此,C2/m-SnH 12在Uemura图中落入非常规超导体带。
2021-04-15 cond-mat.supr-con
First-principles study of the pressure and crystal-structure dependences of the superconducting transition temperature in compressed sulfur hydrides
本文利用超导体的密度泛函理论,从第一性原理出发,计算了硫原子H $_{2}$ S和H $_{3}$ S的超导转变温度($T_{\rm c}$)。在$\lesssim$ 150 GPa的压力下,最近的实验中观察到的高值$T_{\rm c}$($\gtrsim$ 130 K)[A. P. Drozdov,M. I.我和埃克塞特。A. Troyan,arXiv:1412.0460]通过假设H $_{2}$ S分解成$R3m$ $_{3}$ S和S而精确地再现。对于较高的压力,计算的$T_{\rm c}$ s的$Im3m$ -H $_{3}$ S系统地高于那些$R3m$ -H $_{3}$ S和实验观察到的最大值(190 K),这表明另一个更高的- $T_{\rm c}$相的可能性。我们还从第一性原理量化了同位素效应,并证明了当多个结构相在能量上竞争时,同位素效应系数可以大于常规值(0.5)。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
On the isotope effect in compressed superconducting H$_\textrm{3}$S and D$_\textrm{3}$S
最近报道了在高压和室温退火条件下制备的二元化合物三硫化氢(H $_\textrm{3}$ S)的最大相变温度$T_\textrm{C}$ = 203.5 K。对H $_\textrm{3}$ S和氘的对应物D $_\textrm{3}$ S的$T_\textrm{C}$的测量表明,质量同位素效应指数$α$随外加压力的降低而异常增强。虽然被广泛引用的声子为基础的超导性的证据,测得的$T_\textrm{C}$示出表现出重要的依赖性的H $_\textrm{3}$ S和D $_\textrm{3}$ S材料的质量和特性的研究;检查电阻与温度的数据表明,在$T_\textrm{C}$和表观$α$的变化与残余电阻比,指示金属顺序的敏感性强烈相关。相关性还扩展到超导转变的分数宽度。使用电阻数据来量化和补偿H $_\textrm{3}$ S和D $_\textrm{3}$ S样品之间的明显材料差异,获得$α$ = 0.043 $\pm$ 0.140的值。因此,当对不同程度的无序进行校正时,实验上限($\leq$ 0.183)远低于基于声子的理论中得出的$α$。
2017-03-11 cond-mat.supr-con
Hole-Doping Effect on Superconductivity in Compressed CeH$_{9}$ at High Pressure
在150 GPa以上的高压下,压缩的LaH $_3$ S和LaH $_{10}$的高温超导性的实验实现,引起了人们对降低超导体稳定压力的极大兴趣。对于最近合成的CeH $_9$,我们的第一性原理计算表明Ce4 $-$和H1 $s$轨道的强杂化电子态在费米能级$E_F$附近产生了拓扑非平凡的Dirac节线,这些节线受到晶体对称性的保护.通过空穴掺杂,$E_F$向拓扑驱动的van Hove奇点下移以显著增加态密度,这反过来将超导转变温度$T_c$在100 GPa下从74 K升高到136 K。空穴掺杂浓度可以通过掺入Ce $^{3+}$离子来控制,其中改变它们的百分比,其可以与CeH $_9$基质中的Ce原子良好地电子混溶,因为Ce $^{3+}$和Ce都表现为类似的阳离子。因此,对称性、能带拓扑和空穴掺杂的相互作用有助于增强压缩CeH $_9$中的$T_c$。这种增强$T_c$的机制也适用于另一种超导稀土氢化物LaH $_{10}$。
2021-01-17 cond-mat.supr-con
Direct Meissner Effect Observation of Superconductivity in Compressed H2S
最近,在100 GPa以上的硫氢化物系统中,有一个非常高的超导温度(Tc)为~200 K。这一结果得到了理论预测和实验验证。超导相的晶体结构也被实验确定,证实了理论预测的结构以及从H2S到H3 S +S的分解机制。尽管核共振散射已经成功地用于提供超导态的磁性证据,但仍然缺乏对重要的迈斯纳效应的直接测量。在这里,我们报告在现场交流磁化率测量高压下压缩H2S。结果表明,超导电性突然出现在117 GPa和Tc达到183 K,在149 GPa,然后单调下降,随着压力的进一步增加。这一演变与理论计算和早期的实验测量结果一致。因此,氢主导的化合物中的传统高温超导性的想法已经在流体静压下的氢化硫系统中实现,为可能在氢基化合物中实现室温超导性打开了进一步令人兴奋的前景。
2016-10-09 cond-mat.supr-con
Superconducting susceptibility signal captured in a record wide pressure range
本文首次在5–160 GPa创纪录宽压力范围内测量商用超导合金Nb0.44Ti0.56的超导抗磁性,系统给出样品尺寸、信号强度、信噪比和转变温度等结果,证明其可作为评估高压氢化物超导实验可靠性的理想参考样品和基准。
2025-05-08 cond-mat.supr-con
Quantifying the nonadiabaticity strength constant in recently discovered highly-compressed superconductors
本研究通过分析多种近期发现的高压超导体的实验数据,量化其非绝热强度常数$T_θ/T_F$,发现不同材料的该常数分别与A15超导体或$H_3S$、$LaH_{10}$处于相近范围。
2023-07-19 cond-mat.supr-con
In-Field Transport Critical Currents in Superhydride Superconductors: Highly-Compressed CeH$_9$
本文研究了高度压缩CeH$_9$超氢化物的输运临界电流磁场依赖性,发现其与HTS 1G线及Nb$_3$Sn导体的特性高度相似,揭示了超氢化物超导体的主要应用特性。
2024-01-02 cond-mat.supr-con
Structural and superconducting parameters of highly compressed sulfur
本研究针对高压缩硫的结构与超导特性展开,通过分析实验数据提取了比热跳变、德拜温度等参数,提出尺寸-应变图分析方法,发现其具有与多种超导体类似的中等非绝热性。
2025-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting-insulating phase transition in pressurized Ba1-xKxBiO3
本研究首次在单晶Ba1-xKxBiO3中观测到压力诱导的超导-绝缘相变,发现该相变与晶体结构畸变直接相关且完全可逆,其特征与铜氧化物超导体高度相似,有助于深化对钙钛矿氧化物高Tc超导机制的理解。
2025-02-04 cond-mat.supr-con
Emergent superconducting fluctuations in a compressed kagome superconductor
最近在可果美金属AV_3Sb_5(A = K,Rb,Cs)中发现的超导电性(SC)和电荷密度波(CDW)为研究突现电子序提供了一个理想的平台。中等压力的应用导致一个两个圆顶形的SC相制度CsV 3Sb 5伴随着CDW相的不稳定,这种非常规的SC演变可能涉及压力诱导形成一个新的条纹状的CDW秩序类似的La-214铜酸盐超导体。然而,这种压力调谐SC状态的性质及其与条纹顺序的相互作用还有待探讨。在这里,我们进行软点接触光谱(SPCS)测量CsV 3Sb 5调查的超导序参量的演变与压力。令人惊讶的是,我们发现,超导能隙之间的两个SC圆顶显着增强,在这里的零电阻温度被抑制和过渡显着加宽。此外,在此压力范围内的SC间隙的温度依赖性严重偏离传统的BCS行为,证明强库珀对相位波动。这些发现揭示了复杂的相互缠绕的条纹状CDW与SC在压缩CsV 3Sb 5,建议罢工平行的铜酸盐超导体La 2-xCuO 4。我们的结果指出了电荷自由度在纠缠电子序发展中的重要作用,从而为理论提供了新的约束。
2022-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting incommensurate host-guest phases in compressed elemental sulfur
我们使用密度泛函理论(DFT)和结构搜索方法表明,元素硫的基态是$386$ - $679$ GPa之间的钡-Ⅳ a型无公度主客体(HG)相,成为第一个被预测具有这种结构的VI族元素.在HG相内,硫经历一系列转变,其中相邻的客体链不对齐而是偏移不同的量,这可以被描述为链的堆叠顺序的重排。我们发现,这些链重排密切耦合到调制的主机和客户的原子,证明至关重要的稳定HG结构。与其他元素的高压HG相不同,硫不表现出间隙电荷局部化,而是具有强烈的局部化“空隙”,这些空隙耗尽了电子电荷。在采用HG结构之前,我们预测硫具有$Fdd2$对称性的正交结构。我们计算了这些新发现的相的超导临界温度,并表明$T_c$预计在$271$ GPa下在$24.8$和$28.2$ K之间达到峰值。
2021-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A local maximum in the superconducting transition temperature of Nb-doped strontium titanate under uniaxial compressive stress
超导钛酸锶(STO)是一种接近极序的低载流子浓度半导体材料。它的超导配对机制提出了一个开放的基本挑战,这可以通过控制超导和极序相互作用的强度来解决。在这里,我们第一次表明,非单调超导转变温度行为在单轴压缩STO可以发生,揭示了减少,然后在超导转变温度的峰值。晶格中相应的位移非常小,在亚皮米范围内,表明这种材料接近电子-声子耦合的奇点,与STO转变为影响超导性的极性(铁电)相一致。
2019-07-25 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
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
Aspects of strong electron-phonon coupling in superconductivity of compressed metal hydrides MH6 with Im-3m structure
最近,YH 6,从一组理论预测的稳定压缩MH 6晶体(M/ Ca,Mg,Y,Sc)的bcc Im-3 m晶体结构的化合物,成功地实验实现。实验证实了加压YH_6的超导电性,在166 GPa下Tc / 224 K,但临界温度远低于Migdal-Eliashberg(ME)理论预测的值。在这里,我们提出的理论重新研究的超导电性MH 6超导体。我们的结果证实了在相应GPa压力下具有Im-3 m结构的YH 6和ScH 6是超导体,但具有超导基态的反绝热特性和单粒子谱中的多能隙结构。到超导态的转变是由与H原子振动的声子模式的强电子-声子耦合驱动的。根据反绝热理论,计算出YH 6的临界温度为231 K,比实验值高7 K。对于ScH 6,计算的临界温度为196 K,比以前的理论预测值-169 K高出27 K。应用反绝热理论的重要结果涉及Im-3 m结构的CaH 6和MgH 6在相应GPa压力下的情况。理论表明这些超导体不是超导体。这与以前基于ME理论的预测是尖锐矛盾的,对于这些ME理论,不仅计算出Tc远高于200 K,而且对于MgH 6,预测的临界温度远高于300 K。遗憾的是,Im-3 m结构的CaH 6、MgH 6和ScH 6的高压合成直到现在还没有实现。
2021-09-03 cond-mat.supr-con
Superconducting $I$$\overline{4}$3$m$ CSH$_7$ model applied to resistive transition temperature data for compressed C-S-H at high pressure
本文用理论预测的 $I$$\overline{4}$3$m$ CSH$_7$ 结构和纯电子库仑配对模型解释高压 C-S-H 电阻转变,排除287.7 K数据,并在258、271 GPa下以±3.5 K误差匹配实验。
2023-07-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity in compressed SnPS3
金属磷三硫属化物(MPX 3)是一类具有丰富电子性质和奇异磁性的范德华材料。这些性质可以很好地操纵压力/应变通过有效控制层间相互作用,晶格参数和晶体结构。在压缩的FePSe 3中观察到超导转变。然而,它是大MPX 3家族中唯一一个被报道的超导体。是否有可能在其他MPX 3化合物中实现超导转变,特别是在三硫化物化合物中?在这项工作中,我们尝试性地将SnPS 3(一种在环境条件下具有大带隙的绝缘体)压缩到48.9 GPa,并设法实现了高于31.7 GPa的超导转变,Tc范围为~2.2 K ~~2.8 K。在40.5GPa时,上临界磁场约为3.03T。光学吸收测量和拉曼光谱一起显示了压力下的一系列转变,这与电输运结果是一致的。这项工作提供了直接的实验证据表明,SnPS 3在31.7 GPa附近发生绝缘体-金属转变。更重要的是,它证明了超导电性可以存在于MPS 3化合物中,这不仅进一步丰富了这类材料的电子性质,而且为探索整个MPX 3家族中丰富的涌现现象开辟了新的途径,也有利于超导机理的研究。
2021-11-15 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Experimental demonstration of superconducting critical temperature increase in electromagnetic metamaterials
最近提出的超材料方法介电响应工程可能会增加复合超导体-介电超材料的临界温度的建议已经在实验中测试了不同组成的锡和钛酸钡纳米颗粒的压缩混合物。对于体积分数为40%的钛酸钡纳米颗粒,已经观察到与体相锡相比,临界温度增加了约0.15 K。用锡和钛酸锶纳米颗粒的压缩混合物也获得了类似的结果。
2014-10-13 cond-mat.supr-con physics.optics
Prediction of Superconductivity at ~ 30 K in Compressed Body-Centered Cubic Yttrium
利用从头算方法,我们研究了压缩体心立方(bcc)钇中的电子-声子相互作用,该钇被预测在280 GPa下是稳定的[Melsen等,Phys.Rev.B48,15574(1993)]。我们发现,体心立方结构的压缩钇具有较大的电子-声子耦合(λ =1.8),导致超导转变温度T_c ~ 30 K或更高。我们的结果表明,大的电子-声子耦合是由于晶格硬化。
2006-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of superconductivity by oxygen annealing in FeTe0.8S0.2
氧退火显着提高了超导性能的固态反应FeTe 0.8S0.2,这表明只有一个广泛的发病后,超导转变的合成。在200 \degree C氧退火时,零电阻率出现并达到8.5 K.超导体积分数也从0提高到几乎100%。氧退火压缩了FeTe_(0.8)S_(0.2)的晶格常数,表明FeTe_(0.8)S_(0.2)体超导电性的演化与晶格收缩有关。
2010-03-13 cond-mat.supr-con
Pressure dependence of the superconducting transition temperature of compressed LaH$_{10}$
最近的两个实验[M. Somayazulu $et$ $al$ .,物理修订信函${\bf 122}$,027001(2019)和A. P. Drozdov $et$ $al$ .,Nature ${\bf 569}$,528(2019)]报道了在约170 GPa的压力下,在250 ${\sim}$-260 K之间的临界温度$T_{\rm c}$下发现LaH $_{10}$的fcc相中的超导性。然而,$T_{\rm c}$对压力的依赖性表现出不同的模式:即,前一个实验观察到当压力进一步增加到202 GPa时,$T_{\rm c}$连续增加到${\sim}$ 275 K,而后一个实验观察到随着压力增加,$T_{\rm c}$突然减小。在这里,基于第一性原理计算,我们发现,对于fcc-LaH $_{10}$相,软化的低频光学声子模式的H原子显着发生的压力降低,引起的电子-声子耦合(EPC)常数的显着增加。同时,费米能级附近的电子能带结构对压力的变化不敏感。这些结果表明,压力相关的声子软化不太可能与费米面嵌套,但驱动与费米能附近的电子态的有效屏蔽。因此,它表明,EPC相对于压力的强烈变化在$T_{\rm c}$随压力增加而降低中起主导作用,支持Drozdov $et$ $al$的测量。
2019-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
MgB2 synthesis in closed volume and pinning potential
采用脉冲磁场压缩不锈钢管制备了MgB 2超导体。研究了抗磁矩m(T)的温度依赖性,并确定了钉扎势
2002-10-15 cond-mat.supr-con
Thermodynamic parameters of single- or multi-band superconductors derived from self-field critical currents
任何超导体的关键问题包括:它的最大无耗散电流(它的“临界电流”)是多少,这可以用来提取基本的热力学参数?目前的模型集中在磁涡旋的脱钉和牵连材料工程,以最大限度地提高钉扎性能。但是最近我们发现薄膜的自场临界电流是一个普适性质,与微结构无关,只受穿透深度的控制。在这里,我们概括了这一观察,包括薄膜,线或纳米线的单或多波段s波和d波超导体。使用扩展的BCS理论,我们认为无耗散的自场输运电流作为迈斯纳-伦敦电流,完全避免了钉扎的概念。我们发现,对于I型或II型超导体,电流通常由相关临界场除以穿透深度来限制。我们适合62个可用的数据集,从锌纳米线压缩硫化氢的临界温度为0.65至203 K,分别是优秀的。提取的伦敦穿透深度,超导能隙和比热跳同意报告散装值。对于多波段或多相样本,我们准确地恢复个别波段的贡献和相位分数。
2017-02-14 cond-mat.supr-con
Structural and Superconducting Properties of Ultrathin Ir Films on Nb(110)
对磁-超导混合系统中拓扑超导性和马约拉纳模式的明确特征的持续追求对合适的超导衬底产生了很高的需求。特别需要结合具有宽能隙、大自旋-轨道耦合和高表面质量的$s$波超导性的材料,所述材料使得能够使用扫描隧道显微镜的尖端逐个原子地构造磁性纳米结构。由于单一的材料很少满足所有这些要求,我们提出并证明了高Z金属,Ir,最大的能隙,Nb的元素超导体的表面上的薄膜的生长。我们发现一到两个原子层薄膜的Ir(110)/Nb(110)取向的应变超晶格转变为10个原子层厚的Ir(111)表面。利用隧道光谱,我们观察到邻近诱导的超导电性,在后者的Ir(111)膜的硬间隙$Δ$是$85.3\%$的裸Nb(110)。
2021-12-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Lattice Instability in Compressed Lithium from Fermi Surface Hot Spots
在任何元素金属中观察到的最高超导温度T $_c$(Li,T $_c$ ~ 20 K,压力P ~ 40 GPa)被证明是由临界(形式发散)电子-声子耦合到横向T $_1$声子分支沿Kohn异常面与费米面的交叉点产生的。声子谱和谱函数$α^2 F(ω)$的第一性原理线性响应计算揭示(谐波)不稳定性已经在25 GPa。我们的结果表明,fcc相是非谐稳定在25-38 GPa范围内。
2005-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Exchange field enhanced upper critical field of the superconductivity in compressed antiferromagnetic EuTe2
我们报告的C型反铁磁半导体EuTe 2高达36.0 GPa的高压研究。在~16 GPa时,发现了从I4/mcm空间群到C2/m空间群的结构转变。在I4/mcm和C2/m空间群中,超导性在~ 5GPa以上被发现。在低压阶段(< 16 GPa),由于磁交换作用的增强,反铁磁转变温度随压力的增加而提高。磁电阻测量结果表明,Eu 2+和Te 5 p轨道的传导电子的本地时刻之间的相互作用。超导电性的上临界场远高于泡利极限。在高压相(> 16 GPa)的结构转变过程中,EuTe 2变为超导态,超导转变温度随临界场的升高而平稳地变化,临界场的上限低于泡利极限。因此,低压相EuTe 2的高上临界场是由于Eu磁序的交换场补偿效应造成的,在BCS理论框架下,两种结构中都可能出现超导电性。
2022-07-07 cond-mat.supr-con
Advanced McMillan's equation and its application for the analysis of highly-compressed superconductors
电子-声子介导的超导理论需要全声子谱的知识来计算超导转变温度T $_c$。然而,目前还没有一种实验技术可以测量高压缩近室温(NRT)超导体中的声子谱。在本文中,我们提出了推进麦克米伦的方法,(1968 Phys Rev 167 331),其利用德拜温度T $_θ$(一个完整的声子谱的综合参数),我们通过实验测量的电阻随温度变化的数据,R(T),拟合高度压缩的黑磷,硼,GeAs,SiH $_4$,H $_x$ S,D $_y$ S、LaH $_x$和LaD $_y$。利用T $_c$、德拜温度和电子-声子耦合强度常数之间的关系,$λ_{e-ph}$可以肯定/否定给定超导体中的电子-声子机制。我们表明,计算$λ_{e-ph}$高度压缩的黑磷,硼,GeAs,SiH $_4$和一个样品的LaH $_{10}$是在一个很好的协议与$λ_{e-ph}$值从实验数据推导出。在不同的时效阶段,H $_3$ S的德拜温度具有显著的恒定性.我们还表明,如果两个同位素对应物的声子谱具有相似的形状,那么在电子-声子唯象中,这些材料应遵守T $_{c,1}$ /T $_{c,2}$ =T $_{θ,1}$ /T $_{θ,2}$(其中1和2表示同位素)的关系。我们报告说,这些比率H $_3$ S-D $_3$ S预测的电子-声子唯象是很大的不同,从实验中推导出的比率。这表明H_3S-D_3S体系的NRT超导…
2020-05-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity in multiple phases of compressed GeSb2Te4
在这里,我们报告的超导性的发现在多个阶段的压缩GeSb 2 Te 4(GST)相变记忆合金,这引起了相当大的关注,在过去的十年中,由于其不寻常的物理性质与许多潜在的应用。通过电输运测量观察到超导性,对于非晶(a-GST)和结晶(c-GST)相。α-GST的超导临界温度TC随压力的增加而增加,在P=20 GPa时达到最大值Tc = 6 K,而立方相的临界温度在30 GPa时达到最大值Tc =8 K。这种新的材料系统,表现出超导体-绝缘体量子相变(SIT)具有优于无序金属的优势,因为它具有连续控制的晶体结构和电子特性使用压力作为外部刺激,这是缺乏SIT研究,直到今天。
2016-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-principles study of the crystal structure, electronic structure, and transport properties of NiTe$_2$ under pressure
最近的实验表明,在压力下对过渡金属二碲化物NiTe $_2$的不同观察:一个报告在12 GPa下的超导相变,而另一个观察到霍尔电阻率在16 GPa下的符号反转,而没有超导性的出现。为了澄清有争议的实验现象,我们进行了第一性原理电子结构计算压缩NiTe $_2$的结构搜索和优化。计算结果表明,当压力为$\sim$ 10 GPa时,NiTe $_2$可由层状P-3 m1相转变为立方Pa-3相.同时,P-3 m1和Pa-3相都具有非平凡的拓扑性质。根据电子-声子耦合理论计算的这两个相的超导$T_c$都接近于0 K。进一步的磁输运计算表明,与P-3 m1相的情况相反,Pa-3相的霍尔电阻的符号对压力和电荷掺杂敏感。我们对压缩NiTe $_2$的理论预测有待于仔细的实验检验。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Potassium-Doped Para-Terphenyl: Structure, Electrical Transport Properties and Possible Signatures of a Superconducting Transition
最近,通过磁化率测量和由ARPES和STM技术测量的大的超导能隙的打开,获得了在碱掺杂的有机材料,如钾掺杂的对三联苯(KPT)中发生高Tc超导性的初步证据。在这项工作中,KPT样品已经通过化学方法合成,并通过低温拉曼散射和电阻率测量进行了表征。在这里,我们报告的电阻率下降超过4个数量级的压缩粉末的形式在低温下在KPT样品的发生。这一事实被解释为一个广泛的超导转变发生在90 K以下的颗粒KPT的一个可能的迹象。KPT系统的颗粒性质似乎也与临界温度附近的电阻率下降的20 K加宽有关。
2020-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Debye temperature, electron-phonon coupling constant, and three-dome shape of crystalline strain as a function of pressure in highly compressed La$_3$Ni$_2$O$_{7-δ}$
本研究通过分析电阻数据,确定了高度压缩镍酸盐La$_3$Ni$_2$O$_{7-δ}$的德拜温度与电子-声子耦合常数,发现其应变随压力呈三穹形状,并提出了观察零电阻态的条件。
2024-08-30 cond-mat.supr-con
The interactions between antiferromagnetism, tetrahedral sites and electron-phonon coupling in FeSe1-xTex and FeSe/SrTiO3
我们表明,超导转变温度Tc的FeSe 1-xTex可以计算到合理的值在一个修改的McMillan方法,其中的电子-声子耦合放大的反铁磁性和面外声子触发的四面体晶格网站。这种相互作用不仅在环境压力下有效,而且在静水压力下也有效。根据我们的模型,压缩的FeSe_(0.5)Te_(0.5)的理论Tc与实验结果一致。更重要的是,考虑到FeSe单层和SrTiO 3衬底之间的界面效应作为一个额外的增益因子,我们计算的Tc值高达91 K高,并提供证据表明,最近观察到的强Tc增强在这样的单层Tc达到100 K可能是由于增强的电子声子耦合。
2019-06-28 cond-mat.supr-con
A-15 type superconducting hydride $La_4H_{23}$: Nanograined structure with low strain, strong electron-phonon interaction, and moderate level of nonadiabaticity
本研究分析A-15型超导氢化物$La_4H_{23}$的实验数据,揭示其纳米晶低应变结构、强电声耦合与中等非绝热性,证实其属于非常规超导体,刷新A-15家族超导温度纪录。
2024-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stability-superconductivity map for compressed Na-intercalated graphite
本研究通过组合筛选和各向异性Migdal-Eliashberg方法,探索了Na插层石墨的热力学稳定性与超导性,发现NaC$_4$在10 GPa下临界温度达48 K,并确定Na$_3$C$_{10}$为同样有前景的超导体。
2024-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling constant and BCS ratios in (La,Nd)-H superhydride
化学计量的近室温超导体(即,$H_3S$和$LaH_{10}$)表现出如此高的基态上临界场$B_{c2}(0)>100 T$,以至于这些材料中的磁相图不能在非破坏性实验中测量。然而,最近,Semenok等人(arXiv2203.06500)提出了在NRTS样品中探索全磁相图的想法,其中超导序参量被磁性元素掺杂抑制。如果元素在材料中均匀分布,则电子-声子介导超导理论预言了三维s波超导体中序参量的抑制。Semenok等人(arXiv 2203.06500)通过在$La_{1-x}Nd_{x}H_{10-y}$中用磁性稀土Nd取代La,实验证明了这一想法。结果表明,$La_{1-x}Nd_{x}H_{10-y}$(x=0.09)中的$T_c$降低到Tc~120 K,上临界场降低到$B_{c2}(T=41 K)=55 T$ .虽然应在$La_{1-x}Nd_{x}H_{10-y}$中进一步确定准确的氢含量(因为在Drozdov等人(2019 Nature 569 528)报告的缺氢$LaH_{10-y}$中观察到类似的$T_c$抑制),但测量了$La_{1-x}Nd_{x}H_{10-y}$(x=0.09)的完整磁相图的重要部分。在这里,我们分析了Semenok等人报告的(arXiv2203.06500)$La_{1-x}Nd_{x}H_{10-y}$的数据(x=0.09)在P=180 G…
2022-03-28 cond-mat.supr-con
Coulomb interactions and conventional superconductivity: when going beyond the random phase approximation is essential
本文提出在GW自能中采用Kukkonen-Overhauser有效相互作用以纳入顶点修正,发现其导致常规超导体临界温度系统性下降,并给出识别大修正系统的规则,以极低额外成本扩展RPA和GW方法。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.comp-ph