Room-Temperature Superconductivity in Boron-Nitrogen Doped Lanthanum Superhydride
最近对兆巴压力下富氢材料的理论和实验研究(即,>100 GPa)导致在这些材料中发现了非常高温的超导性。镧超氢化物LaH $_{10}$作为第一种表现出接近室温的超导临界温度(T $_c$)的材料受到特别关注。实验表明,用氨硼烷作氢源可使过氢化镧的电导起始温度提高到290 K。在这里,我们研究了B和N原子的掺杂对LaH $_{10}$在其fcc(Fm-3 m)笼形结构在兆巴压力下的超导电性的影响。在H原子位置处的掺杂增强了结构的H $_{32}$笼以给出更高的声子频率,其增强了德拜频率,从而增强了计算的T $_c$。LaH $_{9.985}$ N $_{0.015}$在240 GPa时的平均高对称结构中,预测的T $_c$可以达到288 K。
2020-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Copper Doping of BaNi$_{2}$As$_{2}$: Giant Phonon Softening and Superconductivity Enhancement
研究了Cu掺杂对Ba(Ni $_{1-x}$ Cu $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$结构和超导相变的影响。我们发现超导转变温度$T_{\rm c}$从含铜较少的三斜相的0.6 K($x$ $\leq$ 0.16)突然增加到含铜较多的四斜相的2.5-3.2 K($x$ $>$ 0.16)。比热数据表明,掺杂引起的声子软化是负责增强的超导电性在四相。所有这些观察结果与BaNi $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$ [K. Kudo等人,物理修订信函109,097002(2012).],这与铁基超导体BaFe $_{2}$ As $_{2}$的磷和铜掺杂的行为明显不同。
2017-04-17 cond-mat.supr-con
Josephson coupling in Lanthanum-based cuprates superlattices
本文在由LaSrCuO和LaCuO交替构成的铜氧化物超晶格中观测到类约瑟夫森输运,通过长周期结构和欠掺杂设计实现了极低约瑟夫森耦合与相位扩散机制,解释了此前该体系中约瑟夫森耦合难以观测的原因,并拓展了高温超导相图。
2025-02-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity in two-dimensional phosphorus carbide ($β_{0}$-PC)
二维(2D)硼已经被预测显示出超导性。然而,本征二维碳和磷还没有被报道是超导体,这激发了我们在它们的混合物中寻找超导性。在这里,我们进行第一性原理计算的电子结构,声子色散,和电子-声子耦合的金属碳化磷单层,$β_{0}$ -PC。结果表明,它是一种本征声子介导的超导体,估计超导温度$T_{c}$为$\sim$ 13 K。磷原子的面外振动对电子-声子耦合的贡献最大。在第一声支上观察到一个Kohn异常。超导相关的物理量被发现可调通过施加应变或载流子掺杂。
2018-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evolutionary search for superconducting phases in the lanthanum-nitrogen-hydrogen system with universal neural network potential
本文通过密度泛函理论与通用神经网络势相结合的演化搜索,系统研究了20 GPa下La-N-H体系的热力学稳定相与超导性,发现N掺杂仅使Tc最高提升至14.41 K,难以实现热超导。
2023-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase separation in the vicinity of "quantum critical" doping concentration: implications for high temperature superconductors
介绍了一种通用的定量测量的倾向,对相分离的系统表现出相变或交叉控制的载流子浓度。这种措施是设计的情况下,当各种贡献的自由能的定量知识是不完整的,并应用于评估的机会,电子相分离与反铁磁相关的高温铜酸盐超导体的发病。镧和钇基铜酸盐的实验现象学被用作此分析的输入。同时指出,由于载流子之间的库仑排斥作用,使掺杂反铁磁关联的衰减加速,从而增强了相分离的趋势。总体而言,本分析表明,铜酸盐实际上接近相分离的阈值-纳米级限制或甚至宏观的电荷密度在相邻晶面之间变化。
2007-07-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural and superconducting properties in LaFeAs1-xSbxO1-yFy
本文报道了在铁基超导体LaFeAsO_(1-yFy)(y=0,0.1,0.15)原型系统中锑(Sb)的掺杂效应。X射线粉末衍射分析表明,在掺杂范围内,随着Sb含量的增加,晶格常数增大。Rietveld结构的细化表明,随着Sb部分取代As,Fe_2As_2层的厚度显著增加,同时La_2O_2层的厚度减小。因此,负化学压力确实“施加”到超导活性Fe_2As_2层上,与磷掺杂的正化学压力效应相反。电导率和磁化率测量表明,Sb掺杂对LaFeAsO中的SDW反常几乎没有影响,但对y=0.1的最佳掺杂样品,它恢复了SDW有序。同时,LaFeAs_(1-x)Sb_xO_(1-y)Fy(x=0.1,y=0.15)的超导转变温度可提高到30 K。从J1-J2模型和费米面嵌套两个方面讨论了Sb掺杂的影响。
2010-04-17 cond-mat.supr-con
Tight-Binding Superconducting Phases in the Unconventional Compounds Strontium-Substituted Lanthanum Cuprate and Strontium Ruthenate
我们使用Wigner概率分布(WPD)在约化散射相空间(RPS)中的弹性散射截面的思想,借助紧束缚(TB)数值方法考虑各向异性量子效应,唯象地预测了这两种新型非常规超导体中的几个相.与我们以前的工作不同,有证据表明这两种化合物处于单一强散射状态,并且超导性被两种材料中的锶原子抑制,建立了几个阶段。在锶取代的铜酸镧的情况下,它被发现三个阶段从一个家庭的维格纳概率分布,一个对应于反铁磁化合物La 2CuO 4另一个由一个聚结金属相非常轻掺杂的La 2-xSrxCuO 4,最后一个强大的自洽依赖奇怪的金属相与最佳的掺杂水平。在三重态超导体四烯酸锶的情况下,三个相可以从两个维格纳分布概率族中区分出来,一个WDP族具有点节点,其中库珀对和修饰的散射正常准粒子在整个频率范围内混合,并且对应于基态金属态的FS $γ$平板,以及来自另一个WPD族的两个相,其中,在其中一个中,Miyake-Narikiyo准节点微小能隙模型允许在超导转变TC附近的微小频率间隔中唯一存在库珀对,另一个相对应于具有库珀对的混合相,并由化学计量的锶非磁性原子修饰,其中强自洽效应是显著的。这种方法允许比较两种化合物中样品的实验结果与数值分析研究。
2022-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con quant-ph
Superconductivity Induced by Site-Selective Arsenic Doping in Mo$_5$Si$_3$
与磷相比,硅化物中的砷掺杂的研究要少得多。在本研究中,成功地在Mo $_5$ Si $_3$中通过As掺杂诱导了超导电性。超导转变温度($T_c$)达到7.7 K,这高于先前已知的W $_5$ Si $_3$型超导体中的超导转变温度。Mo $_5$ Si $_2$ As是一种II型BCS超导体,其上、下临界场分别为6.65 T和22.4 mT。此外,发现As原子选择性地占据Mo $_5$ Si $_2$ As中的8个$h$位.比热测量和第一性原理计算表明,As掺杂引起的费米能级的移动可能是超导性出现的原因。我们的工作不仅提供了另一个例子,作为掺杂,但也是一个实用的战略,以实现超导硅化物通过费米能级工程。
2022-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic ordering in electronically phase separated Sr/O co-doped La(2-x)Sr(x)CuO(4+y)
本文报道了x=0.09的La(2-x)Sr(x)CuO(4+y)(LSCO+O)体系的磁中子衍射实验结果。研究了自旋密度波,发现T_N以下的长程无公度反铁磁有序与超导有序温度T_c=40 K相一致。不可逆值与空穴掺杂n_h~1/8一致,但与空穴掺杂接近n_h ~ 1/8的非过氧化La(2-x)Sr(x)CuO(4)相反,磁序参量不依赖于场。我们把这归因于磁秩序正在充分发展LSCO+O在其他条纹镧铜酸盐系统。
2009-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting gap evolution in overdoped BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$ single crystals through nanocalorimetry
我们报告清洁过掺杂$\mathrm{BaFe_{2}(As_{1-x}P_x)_2}$单晶的比热测量进行了高分辨率的膜为基础的纳米热量计。一个非零的残余电子比热系数在零温度$γ_\mathrm{r}={C/T}|_{T \to 0}$被视为所有掺杂组合物,表明相当大一部分的费米表面ungapped或具有非常深的极小值。为了研究带隙结构,通过两带s波$α$模型分析了剩余超导电子比热。接近最佳掺杂,我们检测到一个单一的零温度差距的$Δ_0 \sim 5.3\,\mathrm{meV}$,对应于$Δ_0 / k_\mathrm{B} T_\mathrm{c} \sim 2.2$。增加磷浓度$x$,主间隙减小,直到$x = 0.55$的$Δ_0 \sim 1.9\,\mathrm{meV}$值和第二较弱间隙变得明显。然而,根据磁场对$γ_\mathrm{r}$的影响,所有样品均显示出相似的行为[ $γ_\mathrm{r}(H) - γ_\mathrm{r}(H=0) \propto H^n$,$n$在0.6和0.7之间]。这表明,尽管相当大的重新分配的间隙权重,间隙各向异性的总程度不改变掺杂急剧。
2015-03-16 cond-mat.supr-con
Quantized Repetitions of the Cuprate Pseudogap Line
铜氧化物超导体显示出几个特征温度,这些温度随着材料成分的掺杂而降低,在温度掺杂相图上追踪线。其中最重要的是pseudogap转变。在较高的温度下,磁化率出现峰值,在其他特征温度下,对称性和输运发生变化。我们报告了一个荟萃分析的所有测量的特征温度远高于$T_c$在锶掺杂铜酸镧(LSCO)和氧掺杂YBCO。实验数据表明,赝能隙线是从低掺杂到高掺杂,从$T_c$到$700$ K的四条直线中的一条。这些线都起源于超导相的过掺杂极限附近的单个点,并且随着掺杂的减少而增加。伪间隙线的斜率被量化,其中第二、第三和第四线具有分别为最高线的斜率的$1/2,\;1/3,$和$1/4$的斜率。这种模式表明,铜酸盐主机一个单一的母相控制的2-D片密度是最大的零掺杂,并随空穴密度线性下降,和赝能隙线,电荷密度波序,和超导性都是辅助效应支持的母相。
2019-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in LaFeAs$_{1-x}$P$_{x}$O: effect of chemical pressures and bond covalency
我们报道了在LaFeAsO中通过等价掺杂磷实现超导电性。X射线衍射表明,随着P部分取代As,Fe $_2$ As $_2$层被压缩,而La $_2$ O $_2$层沿c轴被拉伸。电阻和磁化强度的测量结果表明,出现体超导电性在$\sim$ 10 K的最佳掺杂的LaFeAs $_{1-x}$ P $_{x}$ O($x=0.25\sim0.3$)。零温下的上临界场估计为27 T,远高于LaFePO超导体。超导电性的发生进行了讨论的化学压力和键共价。
2009-08-12 cond-mat.supr-con
Effect of the chemical pressure on superconductivity and SDW in undoped and 15%F doped La1-yYyFeAsO compounds
我们提出了一个关于钇的部分取代在未掺杂的LaFeAsO和超导LaFeAsO0.85F0.15化合物的镧位的研究。我们制备的样品与标称钇含量高达70%的同时产生的a-和c-晶格参数分别收缩1.8%和1.7%。由具有这种较小离子尺寸的部分取代提供的化学压力导致未掺杂化合物中的自旋密度波温度降低,以及掺杂化合物中的超导转变温度增加。掺氟量为15%的样品在钇取代量为50%时达到最大临界温度40.2 K。与文献数据的比较表明,化学压力不是唯一的机制,大幅调谐TSDW和Tc在1111化合物。我们的数据表明,在La位的部分取代或掺杂引起的结构紊乱也可能发挥重要作用。
2009-04-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity up to 30 K in the vicinity of quantum critical point in BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$
本文报道了BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中磷的等价掺杂引起的体超导电性。P替代As导致晶格收缩,特别是对于FeAs块层。与自旋密度波(SDW)的转变在未掺杂的化合物的电阻率异常逐渐抑制的P掺杂。超导电性的最大值$T_c$为30 K出现在$x$ =0.32,与磁量子临界点(QCP),这是由SDW顺序的消失和在正常状态下的线性温度依赖的电阻率证明。发现$T_c$值随着进一步的P掺杂而降低,并且对于$x\geq$ 0.77,在低至2 K时没有观察到超导性。在QCP附近出现的超导电性暗示了铁基砷化物的超导电性机制。
2009-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Protective layer enhanced the stability and superconductivity of tailored antimonene bilayer
对于二维超导体,在环境条件下的高稳定性对于实验和应用至关重要。少层锑烯可以在几个月内不降解,这优于类似的黑磷。基于各向异性Migdal-Eliashberg理论和最大局域Wannier函数,本文预测了电子掺杂和Ca嵌入可以使$β$ -Sb双层膜从半金属转变为超导体。然而,由于电子掺杂,锑烯双层膜在空气中的稳定性有下降的趋势。为了克服这个缺点,提出了两种保护层(石墨烯和$h$ -BN)来增强稳定性。有趣的是,超导转变温度也将提高到$9.6$ K,使其成为一个有希望的候选纳米超导体。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pseudogap in \(Sr_{2-x}La_{x}IrO_{4}\): Gor'kov-Teitel'baum thermal activation model
Physical Research Laboratory(物理研究实验室);Chaitanya School(柴坦亚学校)
本研究针对Sr₂₋ₓLaₓIrO₄赝能隙边界未知的问题,应用Gor'kov-Teitel'baum热激活模型得到其赝能隙相边界与更新相图,还获得了费米弧的演化规律,结果与已有实验特征定性相符。
2024-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
3D Unconventional Superconductivity in Bulk LaO
Hainan University(海南大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Sun Yat-Sen University(中山大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
本研究通过高压高温合成揭示了 bulk LaO 的本征 II 型超导性,临界温度达到 12.7 K,并发现压力增强机制与传统 BCS 机制相悖。
2026-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con