Superconductivity in Ca-intercalated bilayer silicene
通过第一性原理计算揭示Ca插层双层硅烯Si2CaSi2中费米面与面外振动耦合导致的强电子—声子作用,预测其在5.4 K以下超导。
2024-03-05 cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction and pairing mechanism in superconducting Ca-intercalated bilayer graphene
采用包含库仑相互作用的{ \it ab initio}各向异性Eliashberg理论,研究了钙插层石墨烯中的电子-声子相互作用和配对机制.我们发现C $_6$ CaC $_6$能支持声子介导的超导电性,其临界温度为$T_{\rm c}=$ 6.8-8.1 K,与实验数据符合得很好.我们的计算表明,低能量的钙$_{xy}$振动是至关重要的配对,它应该是可能的,以解决两个不同的超导间隙的电子和空穴费米表面口袋。
2016-01-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity and charge-density wave formation in lithium intercalated 2H-LixTaS2
本文系统地研究了2 H-TaS_2的超导性质以及电荷密度波(CDW)与超导电性之间的相互作用。通过逐渐增加锂含量x,CDW形成温度被连续抑制,并且超导电性的起始温度增加,对于x = 0.096,最大转变温度Tc = 3.5K。超导体的整体性质是由该组合物的超导屏蔽分数的统一的顺序确认。电子对比热和霍尔电阻率数据的贡献表明,CDW随着锂的嵌入而减弱,从而间接增加载流子密度并提高超导电性。当未掺杂的2 H-TaS 2中的载流子的符号在CDW形成温度附近(约75 K)从类电子型变为空穴型时,即使对于非常低的锂含量,锂嵌入的LixTaS 2也在CDW相中显示出主要的空穴型载流子。
2021-05-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Ca-intercalated bilayer graphene
最近对邻近效应\cite{Morpurgo:2007}的观察激发了人们对石墨烯及其衍生物超导性的兴趣。我们认为钙插层石墨烯双层,并认为它是一个超导体,并可能与一个相当大的$T_{c}$。我们发现大量的和暗示的相似之处钙插入双层(C $_{6}$ CaC $_{6}$),和CaC $_{6} $,一个建立的超导体与$T_{c}$ = 11.5 K。特别是,几乎自由电子带,被证明是有助于在插层石墨的超导性,没有交叉的化学势(C $_{6}$ CaC $% _{6}$),尽管两倍小的掺杂水平,满足所谓的\textquotedblleft剑桥标准\textquotedblright。计算得到的带心声子性质与CaC $%_{6}.$非常相似。这表明临界温度可能与CaC $_{6}$处于同一尺度。
2008-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in intercalated group-IV honeycomb structures
本文对蜂窝状MX $_2$层状结构的电子-声子超导电性进行了理论研究。其中X是第IV族(C、Si或Ge)的一种元素,M是碱金属或碱土金属。在所研究的组成中,我们预测$T_c$在RbGe $_2$中为7 K,在RbSi $_2$中为9 K,在SrC $_2$中为11 K。所有这些化合物都具有强各向异性的超导能隙。我们的研究结果表明,尽管不同的掺杂和结构特性,这三个家庭的材料落入一个类似的描述其超导行为。这使我们能够估计约20 K的上临界温度的类的插层IV族结构,包括插层石墨和掺杂的石墨烯。
2015-01-25 cond-mat.supr-con
Percolating Superconductivity in Air-Stable Organic-Ion Intercalated MoS2
本文报道了在空气稳定的有机阳离子插层MoS2晶体中实现超导电性和电荷密度波相,揭示了插层阳离子对关联电子相的显著调控作用,并发现薄片中零电阻态缺失源于三维超导路径被剥离切断,确立了有机离子插层MoS2作为研究关联电子相的平台。
2024-02-27 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Direct Observation of Superconductivity in Calcium-Intercalated Bilayer Graphene by in situ Electrical Transport Measurements
我们报道了钙层间双层石墨烯C $_6$ CaC $_6$的超导电性,这是钙石墨层间化合物的最薄极限。我们在零和非零磁场下对在SiC衬底上制造的原始双层石墨烯、C $_6$ LiC $_6$和C $_6$ CaC $_6$进行了\textit{in situ}电输运测量。虽然双层石墨烯和C $_6$ LiC $_6$都表现出非超导行为,但C $_6$ CaC $_6$表现出超导性,转变温度($T_{\rm c}$)为4.0 K。在C $_6$ CaC $_6$中观察到的$T_{\rm c}$和在C $_6$ LiC $_6$中不存在超导电性显示出与理论预测很好的一致性,表明在费米能级处的自由电子类金属带对驱动超导电性的重要性。
2015-08-28 cond-mat.supr-con
Signatures of Chiral Superconductivity in Chiral Molecule Intercalated Tantalum Disulfide
手征超导体是一类独特的非常规超导体,其复杂的超导序参量在动量空间中顺时针或逆时针旋转,代表了一种拓扑非平凡系统,直接影响着拓扑量子计算。本征手征超导体是极其罕见的,只有少数可替代的例子包括重费米子金属(UTe $_2$,UPt $_3$)和钙钛矿超导体Sr $_2$ RuO $_4$。既不具有镜像对称性也不具有反转对称性的手性分子,其自旋简并度可以通过分子的手性而得到提升。因此,超导性与手性分子的结合可能导致自旋极化基态以实现手性超导性。本文首次报道了手性分子插层二硫化钽(TaS $_2$)的非常规超导电性,揭示了手性超导电性的关键特征。Little-Parks测量表明,在左手和右手手性分子嵌入的TaS $_2$中存在稳健且可重复的半通量量子相移,这在原始TaS $_2$或非手性分子嵌入的TaS $_2$中不存在,突出了分子手性在诱导非常规超导性中的重要作用。强有力的半通量量子相移证明了非常规的超导性,并构成了支持手性超导有序参数的有力证据。在低温下的临界电流测量揭示了在相反的超导电流下的一个特殊的不对称相移,在低于0.5 K时相对相位差接近π的单位,进一步支持拓扑非平凡的超导性。我们的研究表明,潜在的混合超晶格与有趣的耦合之间的结晶原子层和自组装分子层。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Correlation between intercalated magnetic layers and superconductivity in pressurized EuFe2(As0.81P0.19)2
通过原位高压电阻、比热、X射线衍射和X射线吸收测量,对EuFe_2(As_(0.81)P_(0.19))_2单晶中磁性夹层与超导电性之间的关系进行了全面的高压研究。我们发现在0-0.5GPa的压力范围内,嵌入层的磁性有序与超导电性共存,当压力大于0.5GPa时,磁性有序转变为铁磁有序,此时超导电性消失。所得到的温度-压力相图清楚地表明,未确认的磁序可以从超导状态出现。与此形成鲜明对比的是,超导性不能从由未证实的磁态演化而来的FM态发展而来。高压X射线吸收(XAS)测量表明,压力引起的Eu的平均价态的增强在抑制超导电性和调谐从未经证实的磁性状态到FM状态的转变中起着重要的作用。Eu离子的价态、磁性和压力下的超导电性之间的异常相互作用可能为理解铁基超导体中插入磁性层的作用提供新的线索。
2015-11-22 cond-mat.supr-con
Robust superconductivity intertwined with charge density wave and disorder in Pd-intercalated ErTe$_3$
研究了掺杂Pd的ErTe $_3$作为模型系统,探讨了“纠缠”超导和电荷密度波(CDW)顺序的影响。尽管普遍认为只有当CDW被抑制时才会出现超导性,但我们提供的STM和AC磁化率测量数据表明CDW有序和超导性之间没有直接竞争。两者在大部分的嵌入范围内共存,在超过超导相干长度的长度尺度上具有均匀的超导性。这是尽管持续的短程CDW秩序和增加的散射从Pd插层。虽然超导电性对双向CDW中的任一个中的局部缺陷不敏感,但在超导状态的性质中观察到费米能级畸变的痕迹。
2020-06-25 cond-mat.supr-con
Quasi-two-dimensional anisotropic superconductivity in Li intercalated 2H-TaS$_2$
本文全面分析了 Li 插层 2H-TaS$_2$ 超导体单晶,发现其存在弱耦合各向异性超导性,并通过角度依赖磁输运和 BKT 转变证实了准二维超导特性。
2023-03-09 cond-mat.supr-con
Strain Enhanced Superconductivity in Li-Doped Graphene
我们提出了一种新的方法来提高电子-声子耦合常数和临界超导温度的石墨烯,显着超过所有报道的值。利用密度泛函理论,探讨了拉伸双轴应变对锂嵌入石墨烯的应用效应。与非应变锂插层石墨烯相比,吸附原子和应变的存在这两种效应一起触发临界温度的增强,高达300\%。
2014-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Link between superconductivity and a Lifshitz transition in intercalated Bi$_2$Se$_3$
拓扑超导是一种奇异的物质相,其中完全带隙的超导体具有拓扑保护的无带隙的马约拉纳表面态。在拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$的五重层之间插入铜、锶或铌增加了载流子密度并导致被认为是拓扑的超导性。本文利用角分辨光电子能谱(ARPES)和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡研究了掺锶Bi $_2$ Se $_3$的电子结构。尽管明显的低霍尔数$\sim2 \times 10 ^{19}$ cm $^{-3}$,我们表明,费米面是一个开放的圆柱体形状与$\sim 10 ^{20}$ cm $^{-3}$较大的载流子密度。我们认为,超导电性在插入Bi $_2$ Se $_3$出现准二维开放费米面。
2020-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional superconductivity of the Ca-intercalated graphene on SiC: vital role of the interface between monolayer graphene and the substrate
Ca的插入为SiC上石墨烯的超导电性开辟了一条道路。然而,原子和电子结构对超导性至关重要,仍在讨论中。我们发现单层石墨烯和SiC衬底之间的界面的超导性的重要作用。在Ca-嵌入过程中,在界面处,终止SiC的碳层通过SiC的Ca-终止而变为石墨烯(单层石墨烯变为双层),其中诱导比独立模型更多的载流子。然后,Ca被插入石墨烯层之间,其显示出超导电性,更新的临界温度($T_{C}$)高达5.7 K。另外,$T_{C}$与正常态电导率的关系是不寻常的,呈“圆顶状”。这些发现超出了简单的C6 CaC 6模型,其中s波BCS超导性的理论预测。本工作提出了一个在SiC上的石墨烯的嵌入诱导的超导电性的一般图片,并阐明了由其他嵌入物诱导的超导电性的潜力。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
First-principles exploration of superconductivity in intercalated bilayer borophene phases
本研究通过第一性原理和Eliashberg计算,探索了插层双层硼烯的超导电性,发现碱土金属插层可显著提高临界温度,最高达58 K,且比单层更稳定,为二维硼基超导体开发提供了新途径。
2024-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spacing Dependent and Doping Independent Superconductivity in Intercalated 1T Two Dimensional SnSe2
过渡金属二硫属化物(TMD)材料中的弱范德华相互作用为通过化学掺杂或物理选通技术研究其奇异电子性质提供了丰富的平台。我们报告了高达7.6 K的体超导电性,通过仔细操纵的载流子密度和层间距d在化学插层的二维1 T-SnSe 2相。我们发现,第一次在二维SnSe 2中,极性有机分子与碱金属Li共插层到基底层中,从而显着提高超导Tc。在Lix(THF)ySnSe_2体系中,Tc与基底间距成正比,而与x几乎无关。我们的结果为研究二维材料中的富电子关联以及电荷密度波与非常规超导性的相互作用提供了一条新的一般化学途径。
2019-03-19 cond-mat.supr-con
Absence of electron-phonon-mediated superconductivity in hydrogen-intercalated nickelates
本文利用密度泛函理论及其扩展,探究了拓扑氢对镍酸盐超导体电子结构与声子介导超导性的影响,计算表明氢插层镍酸盐中的电声子耦合不足以驱动电子配对,无法解释实验观测到的超导性。
2023-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vertex dominated superconductivity in intercalated FeSe
大块FeSe在低于9 K时变为超导,但当插入碱金属元素时,其临界温度(T $_{c}$)几乎普遍提高了$\sim$ 4-5倍。从原位X射线和中子散射技术可以知道嵌入如何改变结构,但是为什么T $_{c}$变化如此剧烈还不知道。在这里,我们表明,在某些$\bf q$矢量和超导配对顶点的磁不稳定性的增强之间有一一对应,即使核自旋弛豫率${1}/{(T_{1}T)}$可能不反映这种增强。嵌入改变了平面内和层间的电子屏蔽。我们定量地解开超导配对顶点如何从电子屏蔽中的每一个这样的变化中获益。插层FeSe提供了超导性的典型例子,其中来自单粒子电子结构的信息似乎不足以解释超导性的起源,即使当它们被计算时包括相关效应。我们表明,在T $_{c}$嵌入的五倍增强是不敏感的确切位置的d $_{xy}$在$Γ$点,只要它保持接近E $_{F}$。最后,我们表明,嵌入也显着软化的集体电荷激发,表明电子-声子相互作用可以发挥一定的作用,在嵌入FeSe。
2023-03-06 cond-mat.supr-con
Disordered Fe vacancies and superconductivity in potassium-intercalated iron selenide (K2-xFe4+ySe5)
非常规超导体的母体化合物必须包含其自身不寻常的相关电子和磁性。在高Tc钾插层FeSe中,关于确切的母体化合物是什么一直存在重大争论。我们的研究明确表明,铁空位有序K2Fe4Se5是磁性的,莫特绝缘的超导态的母体化合物。非超导的K_2Fe_4Se_5在高温退火后变成超导体,整体的图像表明K_2Fe_4 + ySe_5的超导电性起源于Fe空位有序到无序的转变。因此,对于铜氧化物超导体来说,磁态和超导态是竞争还是合作的这个长期悬而未决的问题可能也适用于Fe-硫属化物超导体。硒化铁及其相关化合物将为理解铁基超导体的超导电性起源提供必要的信息,并可能为超导铜酸盐提供必要的信息。
2015-02-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 44 K in K intercalated FeSe system with excess Fe
本文报道在过量Fe的K插层FeSe化合物中发现了一种新的超导相,它具有更高的Tc。我们通过精确控制Fe的起始量成功地生长了晶体。除了在~30 K的超导(SC)转变,我们还观察到在44 K的电阻率急剧下降和一个扭结的磁化率。结合热力学测量和电子自旋共振(ESR),我们证明这是一个新的SC转变。结构分析明确地揭示了两个相共存的晶体中,这是分别负责在30和44 K的SC转变。结构实验和第一性原理计算一致地表明,44 K SC相接近于122结构,但具有出乎意料的大c轴18.10 Ω。我们进一步发现一个新的单调依赖于相邻的FeSe层的分离的最大Tc。
2013-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in tantalum self-intercalated 4$Ha$-Ta$_{1.03}$Se$_2$
TaSe $_2$具有多种不同的多型体和丰富的物理性质,如超导电性和电荷密度波(CDW),在过去的几十年中,人们对其进行了研究。然而,到目前为止,还没有关于4 $Ha$多型体的物理性质的报道。本文报道了钽自插层4 $Ha$ -$_{1.03}$单晶的生长和超导性的发现,超导转变起始温度为$T_{\rm c}$ $\approx$ 2.7 K,这是首次在TaSe $_2$的4 $Ha$多型体中观察到超导性。在106 K附近发现了一个略微受抑制的CDW跃迁。当磁场作用于$ab$平面时,发现一个很大的$μ_0H_{\rm c2}/T_{\rm c}$值,约为4.48,这可能是由于自旋轨道耦合(SOC)增强的结果。观察到特殊的堆垛层错,这进一步增强了各向异性。虽然费米能级的态密度低于其它多型体,但$T_{\rm c}$保持不变,表明4个$Ha$多型体的堆叠模式可能有利于TaSe $_2$的超导电性。
2018-01-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity and phase instability of NH3-free Na-intercalated FeSe1-zSz
Tc ~ 30 K的ThCr_2Si_2型AxFe_(2-y)Se_2(A = K,Rb,Cs和Tl)的发现使铁基超导领域取得了很大进展,但它们的多相分离不利于对其起源的理解。而对于小分子碱金属,对(Li,Na)FeCu(S,Se)2和NaFe 2-δS2的研究表明,这些化合物具有CaAl 2Si 2型结构,这意味着小分子碱金属插层FeSe的ThCr 2Si 2型结构在高温下不稳定。本文报道了一种新的插层化合物Na_(0.65)(1)Fe_(1.93)(1)Se_2,其Tc ~ 37 K,用低温氨解法合成。值得注意的是,Na 0.65(1)Fe 1.93(1)Se 2显示出ThCr 2Si 2型结构,这是第一个没有NH3共插层的小尺寸碱金属插层物的实例。此外,通过调节Na-NH3溶液的浓度,在45 K和42 K下,发现了贫NH3相Na 0.80(4)(NH3)0.60Fe 1.86(1)Se 2和富NH3相。层间距的调制揭示了这些夹层中结构稳定性和超导电性的多方面演变。
2014-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
How to induce superconductivity in epitaxial graphene $via$ remote proximity effect through an intercalated gold layer
石墨烯有望用类狄拉克费米子探索奇异的超导性。然而,使石墨烯成为大规模的超导体是一个长期的挑战。一种可能的解决方案依赖于使用超导衬底的外延生长的石墨烯。这样的衬底是稀缺的,并且通常破坏电子能带结构的狄拉克特征。利用电子衍射(反射高能和低能),扫描隧道显微镜和光谱,原子力显微镜,角分辨光电子能谱,拉曼光谱和密度泛函理论计算,我们介绍了一种策略,诱导超导外延石墨烯$via$的一个远程邻近效应,从石墨烯衬底通过插入金层。与强烈的不期望的石墨烯-Re相互作用相比,弱的石墨烯-Au相互作用通过减少的石墨烯嵌段、石墨烯与下面的金属之间的增加的距离、线性电子色散和特征振动特征来证明,后两个特征也揭示了石墨烯的轻微$p$掺杂。我们还揭示了嵌入方法接近超导性的主要缺点是在石墨烯中产生高密度的点缺陷(10 $^{14}$ ~cm $^{-2}$)。最后,我们证明了在石墨烯/Au/Re(0001),在低温下的远程邻近超导性。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity and Intercalation Statein the Lithium-Hexamethylenediamine-Intercalated Superconductor Li$_x$(C$_6$H$_{16}$N$_2$)$_y$Fe$_{2-z}$Se$_2$: Dependence on the Intercalation Temperature and Lithium Content
本文用X射线粉末衍射、热重和磁化率测量、改变嵌锂温度和嵌锂量等方法研究了锂-六亚甲基二胺(HMDA)嵌锂超导体Li $_x$(C $_6$ H $_{16}$ N $_2$)$_y$ Fe $_{2-z}$ Se $_2$的超导电性和嵌锂状态。Li和HMDA都已经稳定地共插层,直至$x$ = 2,大致以$x : y = 2 : 1$的摩尔比。在$T_i$ = 45 $^\circ$ C的情况下,发现Li和HMDA都在FeSe晶体边缘局部共插层,表明在45 $^\circ$ C时Li和HMDA都难以扩散到FeSe晶体内部。另一方面,在$T_i$ = 100 $^\circ$ C的情况下,已经发现Li和HMDA都扩散到FeSe晶体的内部,使得由于从Li掺杂到FeSe层中的电子载流子的增加,$T_c$倾向于随着$x$的增加而增加,从$x$ = 1时的约30 K增加到$x$ = 2时的38 K。
2016-07-20 cond-mat.supr-con
Effects of Chemical Pressure on Superconductivity in Electrochemically Intercalated (TMA)yFe2(Se1-xSx)2 (TMA = Tetramethylammonium)
本研究通过合成并插层FeSe1-xSx晶体,发现硫替代产生的化学压力使主体与插层材料的Tc和晶胞体积线性下降,揭示了化学压力与电子掺杂在调控FeSe体系超导性中的独特作用。
2024-12-10 cond-mat.supr-con
Superconductivity and magnetism in Iron Sulfides Intercalated by Metal Hydroxides
受天然硫化物矿物的启发,我们提出了一个新的铁基超导体家族。亚稳态形式的FeS被称为矿物mackinawite形成二维片,可以很容易地插入各种阳离子客体物种。在水热条件下,使用碱金属氢氧化物,我们制备了三种不同的阳离子和金属氢氧化物插层的FeS相,包括(Li $_{1-x}$ Fe $_x$ OH)FeS,[(Na $_{1-x}$ Fe $_x$)(OH)$_2$ ]FeS和K $_x$ Fe $_{2-y}$ S $_2$。在成功嵌入FeS层后,(Li $_{1-x}$ Fe $_x$ OH)$^{δ+}$嵌入物的超导临界温度$T_c$从5 K提高到8 K. [(Na $_{1-x}$ Fe $_x$)(OH)$_2$ ]FeS的层状异质结构类似于天然矿物托奇林石,其包含与六方氢氧化物晶格交错的铁正方形晶格。而异质结构的[(Na $_{1-x}$ Fe $_x$)(OH)$_2$ ]FeS在15 K附近显示长程磁有序,K $_x$ Fe $_{2-y}$ S $_2$显示短程反铁磁性。
2017-03-16 cond-mat.supr-con
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
Freestanding n-Doped Graphene via Intercalation of Calcium and Magnesium into the Buffer Layer - SiC(0001) Interface
已经广泛地研究了具有Ca的SiC(0001)上的外延石墨烯的插层,但是Ca驻留的精确位置仍然难以捉摸。此外,Mg在SiC(0001)上的外延石墨烯下方的插层还没有报道。本文采用低能电子衍射、X射线光电子能谱学、次级电子截止光电能谱和扫描隧道显微镜等方法研究了6 H-SiC(0001)上钙镁嵌入外延石墨烯的物理和电子结构。我们发现,Ca插入在缓冲层下方并结合到Si封端的SiC表面,打破缓冲层的C-Si键,即“独立”缓冲层,以形成Ca插入的准独立双层石墨烯(Ca-QFSBLG)。对于外延石墨烯在SiC(0001)上的Mg插层,情况是类似的,其中在SiC表面处形成有序的Mg封端的重构,并且Mg键合到Si封端的SiC表面,从而产生Mg插层的准独立式双层石墨烯(Mg-QFSBLG)。在以往的钙插层外延石墨烯的研究中,没有考虑缓冲层下的钙插层。此外,我们没有发现任何证据表明,无论是钙或镁插入石墨烯层之间。然而,我们确实发现Ca-QFSBLG和Mg-QFSBLG都表现出非常低的功函数,分别为3.68和3.78 eV,表明高n型掺杂。在暴露于环境条件下,我们发现Ca-QFSBLG迅速降解,而Mg-QFSBLG保持非常稳定。
2020-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strain enhanced superconductivity of Mo$X_2$ ($X$=S or Se) bilayers with Na intercalation
Mo $X_2$($X$ =S或Se)是具有二维结构的半导体族。最近的计算预测了电子掺杂的MoS $_2$单层膜的超导电性。本文对单层Na插入Mo $X_2$双层膜的电子结构和晶格动力学进行了计算。根据电子-声子相互作用,可以预测这种双层膜可以通过钠的插入而从间接带隙半导体转变为超导体。更有趣的是,双轴拉伸应变可以显着提高超导温度高达$\sim10$ K的Na-插层的MoS $_2$。此外,Na插层MoSe $_2$的声子平均自由程也得到了很大的提高,这为相关的应用提供了依据。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Investigation on the reported superconductivity in intercalated black phosphorus
最近R. Zhang et al.(2017).然而,报道的Tc和场效应的超导(SC)转变都承担了很大的相似之处,为纯Sn,这是通常用于BP合成下的气相传输方法。因此,我们决定确定起始高纯度BP晶体中是否存在微量Sn,以及它是否是检测到的小SC信号的罪魁祸首。能量色散X射线光谱分析结果证实了购自与R相同公司的起始高纯BP晶体中存在Sn。Zhang et al.(2017).我们已经重现SC过渡在3.8 K的锂和钠插层BP晶体,含有微量的锡时,通过气相传输法制备,但不是在BP晶体,是免费的锡时,通过高压方法制备。因此,我们认为R. Zhang等人(2017)与Sn有关,但不是嵌入BP晶体的固有成分。
2017-12-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Ca-intercalated bilayer graphene: C$_{2}$CaC$_{2}$
本文通过第一性原理计算预测了新型钙插层双层石墨烯 C$_{2}$CaC$_{2}$,其超导临界温度达 18.9 K,施加 -4% 双轴压缩应变后可提升至 26.6 K,为双层石墨烯中最高。
2023-12-03 cond-mat.supr-con
Emergent charge density wave featuring quasi-one-dimensional chains in Ta-intercalated bilayer 2$H$-TaS$_{2}$ with coexisting superconductivity
基于第一性原理计算,本工作发现全Ta插层双层2$H$-TaS$_{2}$(Ta$_{3}$S$_{4}$)中本征CDW受抑而出现由强电声耦合触发的准一维Ta链$2\times1$ CDW,且该CDW与3.0 K超导共存,应变可切换不同CDW结构。
2023-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhanced, homogeneous type II superconductivity in Cu-intercalated PdTe$_2$
虽然第二类狄拉克半金属PdTe $_2$的超导相在本质上是传统的,但它的磁性仍然令人感兴趣。虽然某些实验表明了一个意想不到的I型超导相,但其他实验揭示了在磁场的作用下形成的涡旋。最近,扫描隧道光谱(STS)实验揭示了混合相的存在,其中I型和II型行为共存。在这里,基于我们的温度和磁场相关的STS实验的Cu嵌入PdTe $_2$,我们表明,作为超导相的临界温度上升到2.4 K的Cu嵌入,混合相消失,系统成为均匀的II型。这可能是由于Cu原子介导的I型和II型结构域之间的准粒子交换引起的平均效应,以及由于增加的无序而导致的相干长度减小。
2019-03-11 cond-mat.supr-con
Bulk Ising superconductivity in an intercalated TaSe2 bilayer structure
Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Zhejiang University(浙江大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究合成插层2Hb-TaSe2双层,通过电阻率、能带结构等测量证实其存在体伊辛超导电性,为寻找体伊辛超导体提供了新的见解。
2026-08-04 cond-mat.supr-con
Nonadiabatic superconductivity in Li-intercalated hexagonal boron nitride bilayer
在锂嵌入六方氮化硼双层膜(Li-hBN)中,电子-声子相互作用的顶点修正不可忽略。这可以通过比值$λω_{D}/\varepsilon_{F}\sim 0.46$的非常高的值来证明,其中$λ$是电子-声子耦合常数,$ω_{D}$是德拜频率,符号$\varepsilon_{F}$代表费米能量。由于非绝热效应,Li-hBN中声子诱导的超导态的特征在于临界温度值($T^{\rm LOVC}_{C}\in\{ 19.1, 15.5, 11.8\}$ K,对于$μ^{\star}\in \{0.1, 0.14, 0.2\}$)比不考虑该效应的计算结果低得多:$T^{\rm ME}_{C}\in\{ 31.9, 26.9, 21\}$ K。从工艺角度看,$T_{C}$的低值限制了Li-hBN超导性能的可能应用。计算是在经典的Migdal-Eliashberg形式主义(ME)和Eliashberg理论与最低阶顶点修正(LOVC)下进行的。
2020-01-23 cond-mat.supr-con
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
Superconductivity and magnetic ordering in chalcogen-intercalated graphene bilayers with charge compensation
本文提出一类AC8XC8二维晶体,通过DFT与重整化群等方法研究发现其费米面具有电子-空穴补偿和范霍夫奇点,并揭示铁磁不稳定性与p/f波自旋三重态超导共存。
2025-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Superconductivity of CH4-intercalated H3S under high pressure
氢、碳、硫化合物高温超导态的发现是室温超导体研究的一个重要里程碑,其高压下的临界温度(Tc)为288 K。本文对CS_2H_(10)的高压相进行了广泛的研究,发现了Cmc_(21)、P_3m_1、P-3m_1和Pm四个相。其中,P3 m1可以在低至50 GPa的压力下动态稳定,Cmc 21在150 GPa下具有155 K的高Tc。Cmc 21和P3 m1都是主-客体结构,其中CH 4分子分别插入Im-3 m-H3 S和R3 m-H3 S亚晶格中。它们的Tc主要由内部的H3 S晶格决定。CH 4的插入大大降低了原始H3 S晶格稳定所需的压力,但对超导电性产生了不可忽视的负面影响。通过研究CH 4在H3 S晶格中的插入效应,我们可以设计出Tc接近H3 S的Tc并且稳定性所需的压力大大降低的晶体管。
2021-07-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Pd-intercalated charge-density-wave rare earth poly-tellurides RETen
磁性和超导性之间的相互作用是非常规超导体(如高温铜氧化物、铁磷属元素化物和重费米子)研究的主导主题之一。在这样的系统中,相同的d-或f-电子倾向于形成磁有序状态,并参与在费米能级建立高密度的状态,这是超导性的原因。电荷密度波(Charge-density-wave,CDW)是低维材料中的另一种有趣的集体量子现象,典型的过渡金属多硫族化合物就是其中之一,CDW不稳定性常常伴随着低温超导转变。值得注意的是,类似于反铁磁超导体,超导性也可以通过化学掺杂或在1 T-TiSe 2中施加压力来抑制CDW有序来实现。然而,在这些CDW超导体中,这两个基态被认为是发生在费米面(FS)片的不同部分,主要来自硫属元素p-状态和过渡金属d-状态,分别。超导电性的起源及其与CDW不稳定性的相互作用尚未明确确定。在这里,我们报告的发现,体超导性的Pd插层CDW RETen(RE=稀土; n=2.5,3)的化合物,这属于一个大家族的稀土多硫族化合物与CDW不稳定性通常发展在平面正方形网络的碲在显着的高转变温度和电子性质也占主导地位的硫族元素的p-轨道。我们的研究表明,钯的嵌入导致CDW有序的抑制和超导电性的出现。我们的发现为全面研究CDW与超导性之间的相互作用提供了一个理想的模型系统。
2013-01-14 cond-mat.supr-con
Prediction of high-Tc superconductivity in two corrugated graphene sheets with intercalated CeH9 molecules
本研究针对氢化物超导体需高压的问题,构建插层CeH₉分子的褶皱石墨烯体系,通过最低阶约束变分法筛选9900种分子分布,预测常压下可实现198.61 K的非常规高温超导,临界电流密度达10⁷ A/cm²量级。
2024-12-12 cond-mat.supr-con
Extracting intrinsic superconducting properties in intercalated layered superconductors using an extended 2D Tinkham model
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement, Ministry of Education, School of Physics, Beijing Institute of Technology(北京理工大学物理学院教育部先进光电子量子架构与测量重点实验室);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
本文通过扩展的2D Tinkham模型研究了掺杂层状超导体的二维超导性,揭示了层间错位对超导维度的影响,并验证了该模型在不同材料中的有效性。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Specific Heat of the Ca-Intercalated Graphite Superconductor CaC$_6$
本文用比热测量方法研究了钙插层石墨CaC_6的超导态。在超导转变(Tc = 11.4 K)的特征异常清楚地表明了超导体的性质。电子比热的温度和磁场依赖性与完全带隙的超导序参量是一致的。估算的电子-声子耦合常数为λ = 0.60 - 0.74,表明CaC 6的相对高的Tc可以在弱耦合BCS方法内解释。
2006-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in atom-intercalated quaternary hydrides under ambient pressure
本文利用AI搜索引擎InvDesFlow预测常压稳定四元氢化物超导体,发现K₂GaCuH₆和K₂LiCuH₆的Tc分别达68 K和53 K,并提出原子插层通过声子软化和增强电子-声子耦合提升超导电性。
2025-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Constrain on superconductivity of potassium intercalated phenanthrene
在室温下,在标称值${x}$为0至6.0的K ${_x}$菲中进行拉曼散射测量。根据拉曼光谱,在K ${_x}$菲中观察到两个相(${x}$ = 3.0和4.0),并产生中间相(${x}$ = 3.5)。只有${x}$ = 3.0的相在5 K时发生超导转变。在K ${_x}$菲(名义值${x}$ =2.0,2.5,6.0)中观察到C-C伸缩模变宽并变得无序,表明金属插层过程中存在分子无序。预期这种无序会影响这些材料的非金属性质。在这些非超导相的金属特性的情况下,提供从计算的电子结构的基础上的局部密度近似。
2013-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity and Electron Correlations in Intercalated ZrTe$_3$
电荷密度波(CDW)具有超导性、竞争费米面不稳定性和集体有序性,在二维范德华(vdW)材料中引起了人们的极大兴趣。对CDW抑制机制的理解,它与新兴超导态和电子相关性的联系,为设计VDW异质结构和薄膜器件的电子特性提供了机会。结合热输运、X射线光电子能谱、拉曼光谱和第一性原理计算,我们观察到在vdW带隙中插入5% Cu和Ni的ZrTe $_3$中,当CDW被抑制时,导电态的电子关联增加。随着超导电性的出现,嵌入引起准一维传导电子与声子的解耦,这是嵌入引起的晶格膨胀的结果,但也是Zr $^{2+}$以Zr $^{4+}$金属原子为代价急剧增加的结果。这些观察结果表明,在vdW间隙的基态调谐的原子嵌入物的潜力,但也说明了关键作用的Zr金属价集体电子秩序的形成。
2022-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless multigap superconductivity in organic-ion-intercalated (tetrabutyl~ammonium)$_{0.3}$FeSe
本研究利用μSR技术探测有机离子插层铁硒基超导体(TBA)$_{0.3}$FeSe的超导序参量,发现其超导态无磁有序和时间反演对称性破缺,超流密度符合无节点双能隙s+s波模型,揭示该能隙结构是准二维插层铁硒基超导体的共同特征。
2024-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Yb$_x$($Me$)$_y$HfNCl ($Me$ = NH$_3$ and THF)
层状氮化物$β$-HfNCl由于具有高达25.5K的超导转变温度而引起人们的广泛关注.通过碱金属插层可以在$β$-$M$ NCl($M$ =Zr和Hf)中引入电子实现超导电性。本文报道了用液氨法在室温下合成的稀土金属共插层化合物Yb $_x$($Me$)$_y$ HfNCl($Me$ = NH $_3$)和四氢呋喃(THF)的超导电性。Yb $_{0.2}$(NH $_3$)$_y$ HfNCl和Yb $_{0.3}$(NH $_3$)$_y$ HfNCl的超导转变温度分别为23 K和24.6 K。用大分子THF取代NH-$_3$后,Yb-$_{0.2}$(THF)-$_y$-HfNCl的超导转变温度提高到25.2K,几乎与碱金属插层HfNCl超导体的最高值$T_{\rm c}$相同。Yb $_{0.2}$(THF)$_y$ HfNCl的$T_{\rm c}$在0.5GPa以下受到明显的压力抑制,而在0.5GPa以上,压力对$T_{\rm c}$的影响变得很小。液氨法是一种有效的金属离子插层HfNCl的合成方法。我们的结果表明,这种层状结构的超导体的超导电性几乎不依赖于插入的金属离子,甚至磁性离子。
2012-07-09 cond-mat.supr-con
Superconducting Symmetry Phases and Dominant bands in (Ca-) Intercalated AA- Bilayer Graphene
建立在一个现实的多带紧束缚模型,镜像对称性被用来映射到两个独立的单层石墨烯类哈密顿与重整化跳跃的钙夹层双层石墨烯哈密顿。准粒子表现出两种类型的手征。在这里,准粒子由两个来自相对层的电子组成,其中具有称为“锥指数”的额外量子数,其可以被视为镜像对称操作的本征值。为了获得紧束缚参数,两个有效的单层薛定谔方程求解解析和第一原理能带结构的结果。两个准粒子(四个电子)可以联合起来建立一个具有偶或奇手性的库珀对。对哈密顿量的处理导致两个解耦的间隙方程。禁止不同锥指数的准粒子配对。解耦的间隙方程解析求解,以获得所有可能的超导相。两个几乎“平带”的费米能量交叉,每个相关的石墨烯类结构,是负责两个不同的超导间隙出现。取决于这些带受嵌入物影响的程度以及哪个更接近费米能,扭曲的s波或d波超导性可能成为主导。数值计算表明,d波超导在这两个部门是占主导地位的。对于这两个主要相,在0-6 K的范围内,从单能隙到双能隙的超导转变是可能的。采用C $_6$ CaC $_6$中超导性的双能隙观点,占主导地位的$d$波态应该具有相同的临界温度。在$T_c=2K$附近,这两种关系相交,否则,超导性只在这两个扇区中的一个实现,而在另一个扇区中消失。
2020-01-31 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
Modeling Intercalated Group-4-Metal Nitride Halide Superconductivity with Interlayer Coulomb Coupling
与库仑介导的高T $_C$超导性一致的行为显示存在于插入的第4族金属氮化物卤化物A $_x$(S)$_y$ MNX中,其中MNX主体(M = Ti,Zr,Hf; X = Cl,Br)在卤化物X层之间的范德华间隙中部分地插入阳离子A $_x$和任选的分子种类(S)$_y$,扩大基面间距d.最佳转变温度由T $_{C0}$ ${\propto}$/$^{-1}$(σ/ $A$)$^{1/2}$模拟,其中每个分子式单元的单位面积的参与部分电荷σ/ $A$和由横向A $_x$ -X分离(ε < d)给出的距离ε控制层间库仑耦合。从基于Zr和Hf的β型化合物的实验结果,其中A $_x$的浓度x是变化的,表明σ = γ[v(x $_{opt}$ $-$ x $_0$)],其中x $_{opt}$是最佳掺杂,x $_0$是超导行为的开始,v是A $_x$的电荷状态,并且γ = 1/8是由模型确定的因子。在相对更无序的α-A $_x$(S)$_y$ TiNX化合物中观察到的T $_C$ < T $_{C0}$被模拟为A $_x$阳离子的远程库仑散射的成对断裂,其随ε的增加呈指数衰减。对9种A-$_x$(S)-$_y$-MNCl化合物计算的T $_{C0}$值显示为最佳,与测量的T $_C$一致,在实验误差范围内。还发现T $_{C0}$的模型与A $_x$ MNX化合物的高T $_C$特性的缺乏一…
2015-08-11 cond-mat.supr-con
Molecule-intercalated van der Waals Josephson junctions uncover complex multiband superconductivity
CIC nanoGUNE(CIC纳米技术研究中心);Centro de Física de Materiales – Materials Physics Center (CFM-MPC) CSIC-EHU(材料物理中心(CFM-MPC)西班牙国家研究委员会-巴斯克大学);Departamento de Polímeros y Materiales Avanzados: Física, Química y Tecnología, Facultad de Químicas (EHU)(巴斯克大学化学学院先进聚合物与材料系:物理、化学与技术);Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA) CSIC-Universidad de Zaragoza(阿拉贡纳米科学与材料研究所(INMA)西班牙国家研究委员会-萨拉戈萨大学);Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA), Universidad de Zaragoza(萨拉戈萨大学高级显微镜实验室);Ikerbasque, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯科科学基金会)
本研究基于TaS₂/NbSe₂异质结构制备混合分子约瑟夫森结,利用分子插层调控超导电极,揭示了时间反演对称性破缺的多带超导电性,确立了相关量子器件平台。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con