MgBeC: A potential MgB2-like Superconductor
对材料中超导性的密集和广泛的研究,即与二硼化镁(MgB 2)等结构、等电子和等价的材料,还没有产生Tc接近39 K的超导体。最近,我们提出了锂镁氮化物,LiMgN,作为一个潜在的MgB 2类超导体,基于对称性的考虑平均电负性,价电子,原子序数和分子量。我们的研究表明,还有其他材料符合相同的对称性考虑,如LiMgN。在这里,我们提出,镁铍碳化物,MgBeC,这样的材料之一,应该是一个超导体一样,MgB 2,具有近39 K的Tc。
2012-05-28 cond-mat.supr-con
Kondo-like behavior in a mixed valent oxypnictide $\mathrm{La_{3}Cu_{4}P_{4}O_{2}}$
本研究合成了混合价态氧磷族化合物 $\mathrm{La_{3}Cu_{4}P_{4}O_{2}}$,通过磁、电、热测量及DFT计算,揭示了其13.7 K处的电阻率极小值源于近藤散射,并阐明了其与同构超导体因费米能级电子态差异而缺乏超导性的原因。
2025-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible High-Tc Superconductivity in LiMgN: A MgB2-like Material
在与二硼化镁(MgB2)同构和等价的材料中寻找超导性,还没有得到任何足够接近MgB2的39K Tc的结果。氮化镁锂(LiMgN)与MgB 2类似,因为它们都具有相同的平均电负性、价电子数和原子序数。他们的公式权重也非常接近。利用我们最近发表的计算材料超导性和Tc的化学对称性规则,我们预测了室温下的半导体LiMgN,在与MgB_2相同的材料特定表征数据集(MSCD)下,当冷却到39K时,应该是有序α相或正交相的超导体。
2012-04-24 cond-mat.supr-con
Superconducting transition temperatures in the electronic and magnetic phase diagrams of Sr2VFeAsO3-delta, a superconductor
我们阐明了磁相和超导转变温度(Tc)在Sr 2 VFeAsO 3-δ(21113 V),铁基超导体与厚的阻挡层制成的钙钛矿相关的过渡金属氧化物。在低温(T < 37.1 K)下,21113 V在0.031 =< delta =< 0.145范围内表现出超导相,在0.267 =< delta =< 0.664范围内表现出反铁磁(AFM)铁亚晶格。混合价钒在0.031 =<δ =< 0.088处表现出主要的AFM相,并且部分亚铁磁性(Ferri.)相位在0.124 =< delta =< 0.664的范围内。摩天大楼在δ值为0.267时,Fe相是最主要的,表明在T < 20 K时为Fe的AFM相。增加的自发磁矩减少了由于超导相的磁屏蔽体积分数。这一结果归因于钒的磁性相,它在21113 V中主导了Fe的超导电性。Tc-δ曲线显示两个最大值。较小和较大的Tc最大值分别发生在δ = 0.073和δ = 0.145处;后者位于AFM和部分Ferri之间的相边界上。钒相。21113 V是验证铁基超导体Tc增强新机制的有效平台。
2018-12-12 cond-mat.supr-con
Magic Doping Fractions in High-Temperature Superconductors
本文报道了铜氧化物超导体La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}的面内电阻率ρ_{ab}与空穴掺杂的关系。我们的详细测量发现,在特定的合理的空穴掺杂分数为1/16,3/32,1/8,和3/16的电荷排序的趋势。这一观察似乎表明了一种特殊形式的电荷有序,并且与最近的理论预测最一致,即在合理的掺杂分数x =(2 m +1)/2^n(整数m和n)下,库珀对的棋盘型有序。
2004-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneity, Dynamical Symmetry, and Complexity in High-Temperature Superconductors: Reconciling a Universal Phase Diagram with Rich Local Disorder
一个包含反铁磁性、d波超导性和无双晶格位置占据的高温超导体模型可以给出在特定掺杂和温度范围内反铁磁性和超导有序之间精确平衡的能量表面。由此产生的属性可以调和一个普遍的铜酸盐相图丰富的不均匀性,与赝隙的不均匀性,给出了一个基本的理由巨大的邻近效应和其他新兴的行为,并提供了一个客观的框架,从外围分离的超导机制。
2008-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal Chemistry and Structural Design of Iron-Based Superconductors
第二类高温超导体(HTSC),铁基磷属元素化物和硫属元素化物,必须含有Fe $_2$ $X_2$(“$X$“指磷属元素或硫属元素)层,就像第一类HTSC一样,其具有基本的CuO $_2$片。到目前为止,已经发现了数十种铁基HTSCs,分为九组。本文从“软硬酸碱”的概念出发,对铁基超导体的晶体化学进行了综述。基于这些认识,我们提出了一种通过合理的结构设计来探索新的铁基超导体的替代路线。
2016-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-temperature renormalization group study of uniformly frustrated models for type-II superconductors
我们研究了在上临界磁场$H_{c2}(T)$附近描述II型超导体的均匀阻挫SU(N)对称$(2+ε)$维晶格模型中的相变。采用低温重整化群方法计算了β函数$β(T,f)$,其中$f$为任意有理磁阻挫.相边界线$H_{c2}(T)$是从方程$β(T,f)=0$中找到的紫外稳定不动点,相应的临界指数与无阻挫连续系统的临界指数相同。然后在$(4+ε)$维中考察了SU(N)对称复Ginzburg-Landau(GL)模型的临界性质.在这样的模型中的混合状态的连续相变的可能性建议。
1998-08-12 cond-mat.supr-con
Rational Design of High-Tc Superconductivity in the Z = 6.0 Family
从元素周期表的性质出发合理设计超导性是超导性的重大挑战之一。我们最近表明(Arxiv:1208.0071),高Tc超导性存在于Z = 5.667与Ne=2.333。在这里,我们提出并表明,材料与Z = 6.0和Ne =2.0和2.22也符合高Tc超导的条件。我们预测Ne=2.67的品种将不会超导,但Z =6.0的三元和四元系统与Ne=2.0和2.22将有12.5 \leqFw /Z \leq 25和Tc落在60 K-100 K。我们提供了这种潜在的低Z,低Ne高Tc超导体的具体材料的例子。
2012-08-19 cond-mat.supr-con
Switching of intra-orbital spin excitations in electron-doped iron pnictide superconductors
本文研究了双超导圆顶LaFeAsO_(1-x)Dx体系中磁激发的掺杂依赖性。使用非弹性中子散射,自旋涨落在不同的波数下观察到的两个超导圆顶在x = 0.1和0.4左右,但在x = 0.2对应的Tc谷消失。理论计算表明,自旋涨落的特征掺杂依赖性可以合理地解释为电子掺杂使Fe-3dYZ,ZX和3dX 2-Y2中的两个轨道内嵌套发生转换的结果.目前的结果意味着,多轨道性质起着重要的作用,在掺杂和/或材料依赖性的铁磷属元素化物超导体的Tc。
2013-08-02 cond-mat.supr-con
Design Principles for High Temperature Superconductors with Hydrogen-based Alloy Backbone at Moderate Pressure
氢基超导体为实现长期追求的室温超导目标提供了一条途径,但金属化这些材料所需的高压限制了它们的直接应用。例如,碳质硫氢化物,第一个室温超导体,只能在267 GPa的极端压力下达到288 K的临界温度(Tc)。下一个公认的挑战是在明显较低的压力下实现室温超导。在这里,我们提出了一个策略,合理设计的高温超导体在低压下合金化小半径元素和氢形成三元氢化物超导体与合金骨架。我们确定了一个迄今未知的萤石型骨干的形式AXH 8,在中等压力下表现出高温超导性的组合物。LaBeH 8的Fm-3 m相具有萤石型H-Be合金骨架,被预测为亚稳的和超导的,在50 GPa下具有~ 191 K的Tc;比几何相似的笼形氢化物LaH 10(170 GPa)所需的压力低得多。我们的方法铺平了道路,寻找高Tc三元氢化物超导体在接近环境压力的条件下。
2021-06-27 cond-mat.supr-con
An Important Structural Requirement for the Superconductor Material: A Hypothesis
在微观尺度上,导电期间的电阻率是由自由传导电子与导体材料的阻挡原子或分子的碰撞引起的,从而导致热产生。基于这一基本理解,提出了关于超导体材料的物理要求的假设,这表明对于超导性(即,电阻率为零),导体材料内部必须具有纳米尺寸的、连续的和直的真空隧道,其有效半径尺寸足够大以允许自由电子的无碰撞传导。此外,导体的某些复合原子应该能够容易地释放电子以形成导带;事实上,这一基本要求适用于所有形式的电导体,而不仅仅是超导体。所提出的假设得到了文献中实验观察的支持,并且还为过去观察到的一些理解不清的实验现象提供了合理的解释。此外,该假说提供了实用的策略,合理设计的电导体(准)超导性。最后,提出的新假说也提出了一种新的机制,神经微管介导的电准超导在神经系统中。
2023-02-02 cond-mat.supr-con
Room-temperature superconductivity in heavy rare earth metal substituted sodalite-like clathrate hexahydrides under moderate pressure
室温超导是人类追求了一个世纪的梦想。近年来,H3 S、LaH 10和C-S-H体系的合成逐渐使这一梦想成为现实。但是氢基超导体金属化所需的极高压力限制了它们的应用。在这项工作中,我们设计了一系列的高温超导体,可以在中等压力下稳定,通过将重稀土元素Yb/Lu纳入方钠石类包合物中。特别地,Y3 LuH 24、YLuH 12和YLu 3 H 24的临界温度分别为283 K、275 K和288 K,其接近或已经达到室温,并且这些超导体稳定化所需的压力约为120 GPa,其显著低于所报道的室温超导体的压力。本文的工作为合理设计低压稳定的氢基高温超导体提供了一种有效的方法,并将激发进一步的实验探索。
2022-04-23 cond-mat.supr-con
Unusual mixed valence of Eu in two new materials EuSr2Bi2S4F4 and Eu2SrBi2S4F4: Mössbauer and X-ray photoemission Spectroscopy investigations
我们合成了两种新的Eu基化合物EuSr_2Bi_2S_4F_4和Eu_2SrBi_2S_4F_4,它们是本征超导体Eu_3Bi_2S_4F_4的衍生物,Tc = 1.5K。它们属于四配位结构(SG:I4/mmm,Z = 2),类似于母体化合物Eu 3Bi 2S 4F 4。我们的结构和151 Eu穆斯堡尔谱研究表明,在EuSr 2Bi 2S 4F 4中,Eu原子只占据晶体学2a位。在Eu_2SrBi_2S_4F_4中,2a位完全被Eu原子占据,而另一半Eu原子和Sr原子一起完全占据4 e位。在这两种化合物中,占据晶体学2a-位点的Eu原子处于均匀的混合价态~ 2.6 - 2.7。从我们的磁化强度的研究中,在一个应用H = 9特斯拉,我们推断,在Eu_2SrBi_2S_4F_4中的Eu原子的价在2a-网站表现出向2+移动。我们的XPS研究证实了Eu价态波动的发生,并且在Ar离子溅射后显示了Eu 2+态布居增强的证据。电阻率测量,下降到2 K表明这两种化合物的半金属性质。
2016-12-02 cond-mat.supr-con
Searching High Temperature Superconductors with the assistance of Graph Neural Networks
本研究构建键敏感图神经网络(BSGNN)预测超导材料Tc最大值,发现短键长和特定元素利于高Tc,为数据库搜索高温超导体提供指导。
2023-11-11 cond-mat.supr-con
An Effective Descriptor for Predicting and Designing High-Temperature Ambient-Pressure Superconductors
Fudan University(复旦大学)
本文提出一种简化模型,通过评估电子-声子耦合强度λ,揭示高P是实现高临界温度的关键因素,为高TC超导体的发现与设计提供有效描述符。
2025-11-25 cond-mat.supr-con
Josephson network as a model for high-temperature superconductor and beyond: Macroscopic quantum coherence probed by microwave absorption
Institute for Theoretical Physics, Jagiellonian University(雅盖隆大学理论物理研究所)
本文以三维约瑟夫森结阵列模型解释高温超导体的磁调制微波吸收(MMMA)特征,探讨其对约瑟夫森结量子比特微波吸收研究的意义。
2026-09-09 cond-mat.supr-con
Vortex core near planar defects in a clean layered superconductor
本文研究了存在平面缺陷的层状超导体中准粒子态的结构。它表明,即使是一个高度透明的缺陷打开一个微型缺口的费米能量。其幅度$E_g\simΔ\sqrt{R}$超过手性分支的平均能级间距$ω_0\simΔ^2/E_F$,对于缺陷的反射系数$R\ll1$的非常小的值已经如此($Δ$是体隙)。对于$R\gtrsim\sqrt{Δ/E_F}$,根据[A. V. Samokhvalov \emph{et al.},Phys.修订版本\ B \textbf{102},174501(2020)]。最小间隙在位于缺陷处的涡流处取其最大值,随着距离缺陷的距离$b$的增加而减小,并且当距离缺陷的距离为$k_Fb\sim (Δ/ω_0)\sqrt{R}$时闭合。我们还研究了几个平面缺陷(几个交叉平面,星,周期性结构)的各种配置。虽然minigap仍然存在,但观察到强烈的可重复性效应。对于两个交叉的平面缺陷,最小间隙的大小强烈地依赖于相交角与$π$的有理数分数的接近程度。
2022-04-01 cond-mat.supr-con
The Unexpected Properties of Alkali Metal Iron Selenide Superconductors
铁基超导体含有作为晶体结构中的基本构建块的FeAs层,在过去已经使用基于当存在弱Hubbard $U$相互作用时空穴和电子袋的费米表面嵌套的想法来合理化。考虑到母体化合物中的磁矩值很小,以及基于所需电子和空穴袋的光电发射实验的明确证据,这种方法似乎是合适的。然而,最近的结果在碱金属铁硒化物的背景下,具有通用化学组成$A_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$($A$ =碱元素),已经彻底挑战了这些先前的想法,因为在特定的组成$y$的低温基态是绝缘的,并显示具有大的铁磁矩的反铁磁性磁序。此外,角分辨光电发射研究已经揭示了在这些材料中的费米能级处没有空穴袋。这一令人兴奋的研究领域的现状,有可能改变概念上我们的铁基超导体的理解,在这里进行审查,包括实验和理论研究。本文还简要地介绍了近年来有关的其他进展,如硒化物双梯结构的研究和单层FeSe超导性的发现。文中讨论了为碱金属硒化铁建立的概念问题,以及仍需进一步工作的几个问题。
2012-10-24 cond-mat.supr-con
Universal properties of high temperature superconductors from real space pairing: t-J-U model and its quantitative comparison with experiment
在过去的十年里,高温超导(HTS)铜氧化物的一些普遍的实验性质已经被挑选出来。在这一领域的关键挑战之一是指定一个一致的解释框架,我们可以定量描述这些系统的普遍特征。在这里,我们分析了详细的方式的主要实验数据,并将它们定量地与基于一个单一的带的强关联电子补充强反铁磁(超)交换相互作用的方法(所谓的$t$ - $J$ - $U$模型)。模型的基本原理是通过估计其宏观参数的基础上的3带方法的Cu-O平面。我们使用我们原来的完整的Gutzwiller波函数的解决方案,超越了重整化平均场论(RMFT)在一个系统的方式。我们的方法很好地再现了观察到的空穴掺杂($δ$)的动力学能量增益在超导相,铜酸盐的主要非巴氏-库珀-施里弗功能之一的依赖。计算得到的节点方向的费米速度几乎与$δ$无关,其普适值与实验值吻合得很好。此外,一个弱的掺杂费米波矢量的依赖性导致一个几乎恒定的值的有效质量在一个纯超导相,这是在实验中观察到的,并在我们的方法内再现。目前使用的模型进行评估和规范的RMFT作为零阶解的结果进行比较,以说明引入高阶贡献的必要性。
2016-10-11 cond-mat.supr-con
Stability and superconductivity of Ca-B phases at ambient and high pressure
在寻找类MgB_2声子介导超导体的过程中,我们对与Mg-B等电子的Ca-B体系在常压和吉帕斯卡压力下进行了系统的密度泛函理论研究。通过对晶体结构的研究,发现了一系列高压基态,包括稳定的碱土金属单硼化物oI 8-CaB,一种预期临界温度(Tc)为5.5 K的超导体。我们已经扩展了我们以前对CaB 6的研究[Phys. Rev. Lett. 108,102501(2012)]与CaB[6+x]的附近化学计量比,发现额外的硼进一步稳定了所提出的B24单元。这里给出了一个解释的转换cP 7-CaB 6到更复杂的oS 56和tI 56多晶型在高压下。从晶体结构和化学键的角度解释了已知的CaB 4的金属TP 20相在环境压力下的稳定性。的TP 20结构示出不稳定在19 GPa相对于半导体MgB 4-样的结构,由于来自金属离子的化学压力。假设的AlB 2型结构的CaB 2,以前显示出良好的超导功能,在这里被证明是不稳定的,在所有的压力;两个新的金属CaB 2多晶型物与不寻常的硼网络稳定在8 GPa以上的高压,但被发现有非常低的临界温度(Tc ~1 K)。通过与碱土金属类似物的比较,所有结构的稳定性都得到了合理化,强调了金属离子的大小对硼化物稳定性的重要性。我们的研究说明了热力学稳定性和超导性能之间的负相关性,以及在设计新的可合成超导材料时仔细研究两者的必要性。
2013-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The Next Breakthrough in Phonon-Mediated Superconductivity
如果历史告诉我们什么,那就是超导性的下一个突破将不会是调查过去突破历史的结果,因为它们几乎总是一个偶然的发现,来自对新材料的无方向探索。尽管如此,我们仍有理由反思最近的进展,朝着更高的T_c甚至是渐进的方向努力,并认识到探索目前被认为没有希望的途径是很重要的,即使我们试图保持理性。在本文中,我们期待在两个显着的新的异常高温超导体(UHTS),MgB 2与Tc=40 K和(不太详细)高压Li与Tc=20 K,目的是减少他们的意想不到的成就,以一个简单而清晰的理解。我们也简要地考虑其他UHTS系统,提供仍未解决的难题,这些材料主要包括层状结构,和几个强键C-C或B-C子结构。在声子耦合超导可能是根据讨论重新考虑。
2006-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of pinning and driving force on the metastability effects in weakly pinned superconductors and the determination of spinodal line pertaining to order-disorder transition
我们探讨了不同的驱动器上的亚稳态功能所表现出的涡旋物质在单晶的2 H-NbSe $_2$和CeRu $_2$与不同程度的随机钉扎的效果。在典型的弱钉扎低温超导体样品中观察亚稳效应需要钉扎力和驱动力之间的最佳平衡。当人们使用具有较大钉扎的样品以区分不同亚稳涡旋状态的响应时,人们遇到一种新的现象,即,第二磁化峰(SMP)异常先于PE。临界电流密度的路径依赖性和电磁响应的非线性之间的相互作用确定了在SMP和PE的整个温度区域的交流磁化率的第一和第三谐波响应中看到的亚稳效应。亚稳效应停止的极限温度可以方便地位于第三谐波数据中,并且所观察到的行为可以在Bean临界状态模型内合理化。通过对2 H-NbSe晶体$_2$的交流磁化率数据的分析,建立了一个典型弱钉扎样品的不同涡旋相的涡旋相图。确定了弱钉扎区和强钉扎区共存的相空间。它可以分为两个部分,其中有序和无序分别占主导地位。前一部分连续连接到属于小束钉扎制度的重入无序涡旋相,其中涡旋相距较远,相互作用效应较弱,并且通量线晶格的多晶形式占主导地位。
2005-10-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Kinetic energy driven stripe formation and pairing in repulsive electronic systems
我们研究排斥哈伯德和t-J型系统的正方形晶格(长期以来认为捕捉某些典型方面的高温超导体)。这些模型(与高温超导体的母体化合物一起)在没有空穴掺杂的情况下是反铁磁的。正如我们所示,一个统一的基本原则引入掺杂的空穴动力学合理化的出现不均匀的电子结构-“条纹”和可能的配对趋势。具体来说,我们的分析调用以下(数值验证)子晶格宇称原理:一个强大的反铁磁背景力注入的空穴跳跃在两个步骤,使他们始终保持在同一个子晶格。当应用于反铁磁体中的畴壁时,这个简单的原理自然会产生(键中心)条纹。我们证明,孔是自洽本地化的条纹。扩展这张图片,我们然后表明,在条纹上的孔有利于形成对相邻的梯级或网站。在整个工作中,重点放在两条腿的梯子沉浸在交错的磁场的问题。虽然我们将重点放在正方形晶格,我们的考虑可能会扩展到类似的电子结构出现在其他模型的二分晶格时,这些表现出反铁磁相关的基础子晶格结构。
2016-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Hydride Mg2RhH6 Experimentally Achieved at Lower Pressure
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Science, Yanshan University(燕山大学理学院);Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Sciences(河南省科学院量子材料与物理研究所);School of Physics, Beijing Institute of Technology(北京理工大学物理学院);Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research(高压科学前沿中心);School of Physics, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理学院)
该研究实验合成了30 GPa下即可超导的Mg2RhH6,其Tc在30 GPa为24 K、53 GPa达29 K,为声子介导BCS框架下设计高温超导体提供了新路径。
2026-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Individual and cooperative superexchange enhancement in cuprates
本研究针对铜氧化物高温超导体中从头算电子关联描述困难的问题,采用高水平从头算波函数方法,揭示了高能轨道的个体与芯轨协同超交换贡献,提出p-d-f模型,为高温超导研究提供更坚实理论基础。
2025-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Mapping Hydrogen Evolution Activity Trends of V-based A15 Superconducting Alloys
本研究系统揭示了A15型V3M超导合金的析氢活性趋势,发现V3Si因高电子电导率和合适d带中心表现出媲美Pt/C的高效稳定HER催化性能,为硅化物电催化剂设计提供启发。
2024-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con