Pressure-induced superconductivity in palladium sulfide
在42.3GPa的高压下，对PdS进行了电阻率、霍尔系数、拉曼散射和X射线衍射的测量。随着压力的增加，观察到超导性伴随着结构相变在19.5 GPa左右。在正常状态下观察到的半导体和金属相的共存检查由拉曼散射和X射线衍射之间的19.5和29.5 GPa。在此之后，只有金属正常状态保持几乎恒定的超导转变温度。超导转变温度和载流子浓度随压力的类似演化支持了该材料中声子介导的超导性。这些结果突出了压力在从这些窄带隙半导体诱导超导性中所起的重要作用。
2018-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced decomposition of solid hydrogen sulfide
固体硫化氢是一种典型的分子晶体，但其在压力下的稳定性仍存在争议。特别地，Ehrts等人在H $_{2}$ S样品中发现了具有$T_{c}\approx$ 190 K的高压超导性[arXiv：1412.0460（2014）]，其与元素分解成H $_{3}$ S [Sci. Rep. 4，6968（2014）]。因此，H $_{2}$ S在什么样的压力下才能分解，分解产物是什么样的，是亟待解决的问题。本文采用$ab$ $initio$计算方法，对不同化学计量比的H-$_{n}$ S与${n> 1}$在高压下进行了广泛的结构研究。结果表明，H $_{2}$ S在50 GPa以下是稳定的，在高压下分解为H $_3$ S和硫，而H $_{3}$ S至少在300 GPa以下是稳定的.其它富氢的H $_{4}$ S、H $_{5}$ S和H $_{6}$ S在20 ~ 300 GPa的压力范围内不稳定。
2015-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic resolution of superconducting electrons in ultrahigh-pressed hydrogen sulfide
本研究利用各向异性Migdal-Eliashberg方程与COHP计算揭示，高压SH$_3$的强电子-声子耦合主要源于H-H $σ$反键态而非S-H键，S-H键仅起辅助作用。
2023-06-06 cond-mat.supr-con
Quantum Hydrogen-Bond Symmetrization and High-Temperature Superconductivity in Hydrogen Sulfide
氢化合物是特殊的，因为质子的量子性质会对它们的结构和物理性质产生至关重要的影响。一个显著的例子是H $_2$ O的高压相，其中量子质子波动有利于氢键的对称化，并使不对称结构和对称结构之间的边界降低30 GPa。在这里，我们表明，一个类似的量子对称化发生在最近发现的硫氢化物超导体与记录超导临界温度$T_c=203$ K在155 GPa。在该系统中，根据经典理论，超导性通过形成化学计量H $_3$ S的结构而发生，其中S原子排列在体心立方（bcc）晶格上。对于$P \gtrsim 175$ GPa，预测H原子位于两个S原子之间的中间，具有$Im\bar3m$对称性的结构。在较低的压力下，H原子移动到偏离中心的位置，形成短的H $-$ S共价键和较长的H $\cdots$ S氢键，结构具有$R3m$对称性。X射线衍射实验证实了H $_3$ S化学计量和S晶格位置，但无法区分两相。我们目前的从头计算密度泛函理论（DFT）计算表明，量子核运动降低对称化压力72 GPa。因此，我们预测$Im\bar3m$相在整个压力范围内是稳定的，在该压力范围内测量到高的$T_c$。在我们对$Im\bar3m$相的计算中，所观察到的$T_c$的压力依赖性被紧密地再现，但对于$R3m$相则没有。因此，质子的量子性质完全控制了H $_3$ S的超导相图。
2015-12-09 cond-mat.supr-con
The metallization and superconductivity of dense hydrogen sulfide
硫化氢（H2S）是一种原型分子系统，是水的姐妹分子。高压下固态H2S的相图在很大程度上仍未被探索，这是由于在处理较松散的S-H键和H与S之间较大的原子核差异方面的挑战。金属化尚未实现的水冰，但它是建立在96 GPa以上的H2S。然而，H2S的金属结构仍然难以捉摸，极大地阻碍了对其金属性和潜在超导电性的理解。我们已经进行了广泛的结构研究固体H2S在高压下，通过无偏的第一性原理结构预测的基础上群体智能。除了非金属相IV和V的最著名的候选结构的发现之外，我们能够建立稳定的金属结构，这违反了元素分解成硫和氢的早期提议[PRL 85，1254（2000）]。我们的研究揭示了金属H2S的势能，在160 GPa下估计的最大转变温度为~ 80 K，高于大多数原型含氢化合物的预测值（例如，SiH 4和GeH 4等）。
2014-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-temperature study of superconducting hydrogen and deuterium sulfide
富氢化合物作为高温超导体的候选材料被广泛研究。目前，在硫化氢（H $_3$ S）中测得的$203$ K的临界温度是所有已知超导体中最高的。本文利用强耦合Eliashberg超导理论，详细比较了$150$ GPa下含不同氢同位素H $_3$ S和D $_3$ S的两个样品的热力学性质。我们的研究表明，分别用$0.123$和$0.131$的库仑赝势来重现H $_3$ S和D $_3$ S的临界温度$203$ K和$147$ K的测量值是可能的。然而，我们也讨论了一种情况下，同位素效应是独立的压力和库仑赝势的D $_3$ S是小于H $_3$ S。计算了这两种情况下的能隙、比热、热力学临界场和相关的无量纲比，并与其他常规超导体进行了比较。我们表明，在分析的系统中的强耦合和延迟效应的存在下，在Eliashberg形式主义和预测的巴丁-库珀-施里弗理论的框架内获得的值之间的显着差异。
2015-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dissociation products and structures of solid H2S at strong compression
硫化氢最近受到了极大的兴趣，由于观察到的高超导温度高达203 K的强烈压缩的硫化氢（H2S）。联合的理论和实验研究中，压缩H2S的分解产物和结构的特点，并计算其超导性能。除了实验已知的H2S和H3 S相，我们的第一原理结构搜索已经确定了几个以前没有报道过的能量竞争化学计量; H2 S3，H3 S2和H4 S3。特别地，H4 S3被预测在25-113 GPa的大压力范围内是热稳定的。高压室温X射线衍射测量证实了H3 S和H4 S3的存在，通过分解H2S，在27 GPa下出现并与残留的H2S共存，至少达到我们实验中研究的最高压力140 GPa。电子-声子耦合计算表明，H_4S_3具有低于2K的小T_c，H_2S是低温（<100 K）制备样品的超导性的主要原因。
2015-08-31 cond-mat.supr-con
Stable high-pressure phases in the H-S system determined by chemically reacting hydrogen and sulfur
同步辐射X射线衍射和拉曼光谱已被用于研究分子氢（H2）与硫（S）在高压下的化学反应。我们发现理论预测的Cccm和Im-3 m H3 S的反应产物在50和140 GPa，分别。Im-3 mH 3S在140 GPa以上是稳定的晶相，并且在低于140 GPa的压力释放时转变为R3 mH 3S。后一相在低至至少70 GPa时是（Meta）稳定的，其中其在退火（T<1300 K）时转化为Cccm H3 S以克服动力学阻碍。Cccm H3 S在50 GPa下具有具有对称氢键的扩展结构，并且在减压时，它经历了在低于40 GPa下的分子混合H2S-H2结构的转变，而晶体对称性没有任何明显的变化。
2017-02-08 cond-mat.supr-con
The electron-phonon coupling constant and the Debye temperature in polyhydrides of thorium, hexadeuteride of yttrium, and metallic hydrogen phase III
Drozdov在高度压缩的氢化硫中发现了200 K以上的超导性的里程碑式实验发现（Nature 525，73（2015））引发了对金属超导体的实验和理论研究。从那时起，已经发现了十几个超导二元和三元多晶硅。例如，有三种超导多晶钍：Th 4 H15、ThH 9和ThH 10，以及四种多晶钇：YH 4、YH 6、YH 7和YH 9。除了二元和三元氢基金属化合物之外，最近Ehrts（arXiv：2109.11104）报道了氢的金属化，其在P>330 GPa和T<200 K下表现出相变成金属氢相III。在这里，我们分析了随温度变化的电阻，R（T），在钍，钇的hexadeuteride和氢相III，并推导出德拜温度，$T$ $_θ$，和电子-声子耦合常数，$λ_{e-ph}$，为这些导体。我们发现Th 4 H15相表现出$λ_{e-ph}$ = 0.82-0.99，这与从热容测量（Miller，Phys.Rev.B14，2795（1976））推导出的$λ_{e-ph}$ = 0.84的实验值非常一致。对于P63/mmc-ThH 9相（P = 170 GPa），我们推导出$λ_{e-ph}$（170 GPa）= 1.46，这与Semenok报道的$λ_{e-ph}$（Materials Today 33，36（2020））合理一致。对于Fm-3 m-ThH 10，推导出的$λ_{e-ph}$（…
2021-11-03 cond-mat.supr-con
Metal hydrogen critical temperature at the pressure 500 GPa
本文将Éliashberg理论推广到电子态密度不恒定的电子-声子（EP）系统，以及电子质量和化学势重整化的频率行为，研究了P = 500 GPa压力下金属氢相的正常性质。考虑声子对反常电子格林函数的贡献。配对被认为是在整个宽度的电子带，而不仅仅是在一个狭窄的层在费米表面。利用计算得到的电子质量重整化ReZ、电子态密度和电子-声子相互作用谱函数的频率依赖关系计算了电子反常GF。求解了变电子态密度的Éliashberg广义方程。得到了相位中序参量的实部和虚部对频率的依赖关系。在压力P = 500 GPa下的金属氢相的值已被定义。
2016-10-09 cond-mat.supr-con
Properties of the superconducting state in molecular metallic hydrogen under pressure at 347 GPa
测量了在347GPa压力作用下金属氢分子诱导超导态的热力学性质。特别地，已经表明，对于$μ^{*}\in<0.08,0.15>$，临界温度（$T_{C}$）在120 K至90 K的范围内变化，其中$μ^{*}$是库仑赝势的值。接着，计算零开尔文温度附近的能隙（$2Δ(0)$）。已经指出，无量纲比$2Δ(0)/k_{B}T_{C}$随着$μ^{*}$从3.98增加到3.84而略微减小。在最后一步中，确定有效电子质量（$m^{*}_{e}$）与裸电子质量（$m_{e}$）的比率。已经证明，对于$T=T_{C}$，$m^{*}_{e}/m_{e}$取其最高值等于1.96。
2011-06-30 cond-mat.supr-con
High-temperature Superconductivity in Perovskite Hydride below 10 GPa
本文通过研究182个三元体系，设计出可在10 GPa内稳定的高温钙钛矿氢化物，其中5种超导转变温度超过120 K，为低压高温超导体的实验探索提供了新方向。
2024-07-04 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity in A15-type La4H23 below 100 GPa
University of Bristol（布里斯托大学）；Diamond Light Source（钻石光源研究所）
本研究在95 GPa压力下合成了具有氢笼形结构的A15型La4H23，观测到其超导转变温度达90 K，验证了氢笼形结构对高温超导的作用，为低压氢化物超导体研究提供了新进展。
2023-08-06 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
Cubic H$_3$S around 200 GPa: an atomic hydrogen superconductor stabilized by sulfur
本文将Gaspari和Gyorffy关于密排金属中电子-离子矩阵元的多重散射理论应用于Duan { \it et al.}和Bernstein { \it et al}在190 GPa附近的化学计量比下是稳定相，因此是Drozdov，Ehrts和Troyan在190 K下观察到的超导相的主要候选者。几乎完美的分离振动模式的S和H的字符提供了一个简化，使识别的贡献，这两个原子分别。出现的图像基本上是超导原子H稳定的强共价混合与S 3 p和“3d”字符。报道的同位素位移远大于理论值，表明H振动存在较大的非谐性。考虑到硫的相对不重要性，在类似的高压下，较轻原子的重氮化也可能导致高温超导性。
2015-05-27 cond-mat.supr-con
Pressure-induced quantum critical point in a heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO
铁基超导体LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$（0 $\leq x \leq$ 0.6）在H掺杂时经历两个反铁磁（AF）相。我们在压力下使用NMR技术研究了第二AF相（$x$ =0.6）。在压力高达2 GPa时，基态是一个具有大能隙的自旋密度波态;然而，能隙在4.0 GPa时关闭，表明压力诱导的量子临界点。有趣的是，在2和4 GPa之间的压力下，带隙激发与无隙磁涨落共存。这种共存是由于$d_{xy}$轨道上升到费米能级，在压力下的Lifshitz转变。
2019-05-16 cond-mat.supr-con
Enhancement of superconducting transition temperature and exotic stoichiometries in Lu-S system under high pressure
通过晶体结构预测与从头计算，研究了0-200 GPa下Lu-S体系的超导性质，预测14种新结构，发现富S结构具有较高超导转变温度（最高25.86 K），并揭示超导与拓扑性质共存现象。
2023-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity and unexpected chemistry of germanium hydrides under pressure
基于富氢化合物在高压下可能是高温$_c$超导体的想法，以及最近在预测和合成硫化氢（T $_c$ = 203 K）方面的突破，采用从头算进化算法预测了锗的稳定结构。除了早期的结构锗烷与空间群Ama 2，我们提出了一个新的C2/m结构，这是积极的更有利的压力高于278 GPa（包括零点能）。计算结果表明，在280 GPa下，锗烷新的C2/m相的金属丰度T $_c$ = 67 K。发现锗烷在300 GPa以上的压力下分解为氢和新化合物Ge $_3$ H $_{11}$时表现出热力学不稳定性。空间群为I $\bar{4}$ m2的Ge $_3$ H $_{11}$在285 GPa以上达到稳定，T $_c$ = 43 K.我们发现，压力诱导的锗晶体的相稳定性不同于其类似的等电子系统，Si-氧化物和Sn-氧化物。超导性源于与主要来自氢的摇摆、弯曲和拉伸中频模式相关的大的电子-声子耦合。
2017-01-19 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
Superconductivity at 52 K in hydrogen-substituted LaFeAsO1-xHx under high pressure
1111型铁基超导体LnFeAsO 1-xFx（Ln代表镧系元素）是除铜酸盐超导体之外第一种Tc高于50 K的材料。用H而不是F掺杂LaFeAsO，显示出双圆顶形的Tc-x图，具有第一圆顶（SC 1，0.05<x<0.20）和第二圆顶（SC2，0.2<x<0.5）。在这里，我们报告的Tc为整个氢掺杂范围在LaFeAsO 1-xHx的压力下高达19 GPa。Tc上升到52 K，在6 GPa的Tc-谷组成之间的两个Tc圆顶。这是La-1111型铁基超导体中Tc超过50 K的第一个实例。另一方面，SmFeAsO 1-xHx的Tc持续下降，保持其单圆顶结构高达15 GPa。目前的研究结果强烈表明，实现的主要原因是在RE-1111化合物（RE：Pr，Sm，和Gd）在环境压力下观察到的Tc >50 K的SC 1和SC 2的合并。
2015-01-19 cond-mat.supr-con
Structure and composition of C-S-H compounds up to 143 GPa
在4GPa压力下，由氢气中的碳硫混合物和甲烷-氢气混合流体中的硫合成了两种C-S-H化合物。X射线同步辐射单晶衍射和拉曼光谱已被应用到这些样品高达58和143 GPa，分别。这两个样品显示出类似的Al 2Cu型I4/mcm基本对称性，而氢子系统通过各种有序的分子和扩展的修改随压力而演变。含甲烷样品在143 GPa下激光加热至1400 K后，对称性降低至正交Pnma结构。结果表明，超导C-S-H化合物的结构不同于普通的Im-3 m H3 S。
2020-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Decomposition of solid hydrogen bromide at high pressure
用密度泛函理论研究了不同化学计量比的H $_n$ Br（$n$ =1-7）化合物在压力下的稳定性.在高压下发现了五种新的能量稳定的H $_2$ Br、H $_3$ Br、H $_4$ Br、H $_5$ Br和H $_7$ Br的化学计量。结果表明，HBr在64 GPa以下稳定，然后分解为新化合物H $_2$ Br和Br $_2$分子晶体。对于H $_2$ Br和H $_3$ Br化合物，发现它们分别在30 GPa和8 GPa以上变得稳定。此外，我们在100 GPa下意外地发现了H $_5$ Br化合物中的三角形H $_3^+$物种。进一步的电子-声子耦合计算预测，富氢的H $_2$ Br和H $_4$ Br化合物是超导体，在240 GPa下的超导临界温度$T_c$分别为12.1 K和2.4 K。
2015-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity in the lanthanide hydrides at extreme pressures
富氢超导体是有前途的高Tc超导体，在室温附近实验观察到超导性，如最近发现的镧系超导体在非常高的压力下所示，例如LaH 10在170 GPa和CeH 9在150 GPa。超导性被认为与束缚氢离子的高振动模密切相关。在这里，我们研究的极限的极端压力（200 GPa以上），其中镧系元素的氢含量大的报道。我们专注于LaH 16和CeH 16，两个原型候选人实现了大的电子贡献氢的电子-声子耦合。在这项工作中，我们提出了一个第一性原理计算平台，包括多体修正，以评估详细的物理性质的Ce-H和La-H系统，并了解这些系统的结构，稳定性和超导电性在超高压下。为进一步研究富氢超导体的常规超导性提供了一种实用的方法。我们报告说，密度泛函理论提供了准确的结构和声子频率，但多体校正导致的临界温度，这是与光谱重量转移的f-状态的增加。
2022-01-13 cond-mat.supr-con
Prediction of High-Tc conventional Superconductivity in the Ternary Lithium Borohydride System
我们研究了超导三元硼氢化锂相图在0和200 $\,$ GPa的压力下使用的方法演化的晶体结构预测和线性响应计算的电子-声子耦合。我们的计算表明，在环境压力下的基态相，LiBH $_4$，留在$Pnma$空间群，并保持在所有的压力调查的宽带隙绝缘体。沿1：1：$x$ Li：B：H线的其它相也是绝缘的。然而，在200 $\,$ GPa下对三元相图的全面搜索揭示了金属Li $_2$ BH $_6$相，其在低至100 $\,$ GPa下是化学稳定的。该{ \em超氢化物}相在$Fm\bar{3}m$空间群中结晶，其特征在于六重氢配位的硼原子占据晶胞的$fcc$位点。由于强的氢-硼键合，该相在100和200 $\,$ GPa之间显示出$\sim$ 100 $\,$ K的临界温度。我们的研究证实，在储氢应用中使用的三元化合物是一个合适的选择，观察高$T_\text{c}$传统的超导性在金刚石压砧实验，并建议一个可行的路线，以优化高压超导的临界温度。
2017-05-19 cond-mat.supr-con
Prediction of an unusual trigonal phase of superconducting LaH$_{\bf 10}$ stable from 250 to 425 GPa pressure
基于演化晶体结构搜索结合从头计算，我们预测一个不寻常的超导LaH $_{10}$，是稳定的，从约250 GPa到425 GPa的压力结构相。该新相属于具有非典型晶胞角的三方$R\bar{3}m$晶格，$α_{rhom}$ $\sim$ 24.56 $^{\circ}$。我们发现，新的结构包含三个单位的LaH $_{10}$在其原始细胞，不同于以前已知的三角相，其中原始细胞只包含一个LaH $_{10}$单位。在这个阶段中，32-H原子笼封装La原子，类似于较低的压力面为中心的立方相。然而，三角相的氢笼由四边形和六边形组成，与立方相相反，立方相表现出正方形和正六边形。令人惊讶的是，新相的最短H-H距离比低压立方相和原子氢金属的最短H-H距离短。我们发现一个结构相变从三角形到六方在425 GPa，六方晶格与早期的预测相吻合。求解各向异性Migdal-Eliashberg方程，我们得到的预测三角相（库仑赝势的标准值）预计将成为超导的临界温度约为175 K，这是小于$T_c \sim$ 250 K测量立方LaH $_{10}$。
2021-07-10 cond-mat.supr-con
Quantum anharmonic enhancement of superconductivity in $P6_3/mmc$ ScH$_6$ at high pressures: a first-principles study
利用第一性原理计算，在随机自洽谐波近似下，分析了100-160 GPa压力范围内，量子离子涨落和晶格非谐性对P63/mmc ScH 6晶体结构和超导电性的影响.我们预测的晶体结构，声子谱，和超导临界温度，这已经在以前的计算中估计不考虑离子波动的晶体结构和假设的晶格动力学的谐波近似的强烈校正。量子离子波动通过增加约5%的氢-氢距离对晶体中存在的H2分子状单元具有很大的影响。根据我们的非谐声子谱，这种结构至少在85 GPa以上是动态稳定的，这比谐波近似给出的压力低45 GPa。与许多超导富氢化合物相反，量子离子效应和随之而来的非谐性倾向于降低超导临界温度，我们的研究结果表明，它可以在P63/mmc SCH 6中增强约15%。我们把临界温度的提高归因于H $_2$类分子单元的拉伸和相应的电子-声子相互作用的增加。我们的研究结果表明，量子离子效应增加超导临界温度在富氢材料与H2单元通过增加氢-氢距离，因此，电子-声子相互作用。
2021-07-19 cond-mat.supr-con
Emergence of superconductivity near 11 K by suppressing the 3-fold helical-chain structure in noncentrosymmetric HgS
该研究发现在非中心对称HgS中，压力诱导螺旋链结构转变为NaCl结构后出现超导电性，最高T_c达11 K，并揭示声子软化是关键机制，为手性体系超导探索提供新方向。
2023-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible Superconductivity Approaching Ice Point
最近，在高度压缩的硫化氢中发现了203 K的BCS超导性。本文利用第一性原理计算系统地研究了部分取代硫族元素原子对高压下氢硫族化合物超导电性的影响。我们发现详细的趋势，如何临界温度的变化与增加的V-，VI-或VII-取代率，突出了低原子质量和强共价金属性所发挥的关键作用。特别是，在250 GPa压力下，具有Im-3 m结构的稳定H3 S 0.925 P 0.075的临界温度可能达到280 K.
2016-06-23 cond-mat.supr-con
High-Temperature Superconductivity in Atomic Metallic Hydrogen
在500 GPa到3.5 TPa的压力范围内研究了最近提出的金属氢原子基态结构的超导电性。在分子离解附近，电子-声子耦合$λ$和重整化库仑排斥与分子相类似。因此，预期临界温度$T_c$随压力连续增加，达到接近500 GPa的$\jmmapprox 356$ K。随着原子相随着压力的增加而稳定，$λ$增加，导致$T_c$在700 GPa附近接近$\jmmapprox 481$ K。在第一次原子-原子结构相变（$\jmmapprox 1$ - 1.5 TPa）时，$λ$发生不连续跳跃，导致$T_c$显著增加，最高可达764 K。
2011-06-27 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Crystal Structures and Properties of Iron Hydrides at High Pressure
进化算法和粒子群优化方法已被用来预测稳定和亚稳的铁在150-300 GPa之间的高电导率，没有在以前的研究中讨论。Cmca FeH 5、Pmma FeH 6和P2/c FeH 6含有类氢晶格，这是由先前预测的I4/mmm FeH 5和Cmmm FeH 6结构的轻微扭曲引起的。密度泛函理论计算表明，I4/mmm和Cmca对称FeH 5相都不是超导相。一个P1对称FeH 7相，这被发现是动态稳定在200和300 GPa，增加了另一个成员的一组预测的非金属过渡金属在压力下的氧化物。发现FeH $_8$的两个亚稳相，并且在300 GPa下的优选结构包含唯一的一维类氢晶格。
2018-09-21 cond-mat.supr-con
Specific heat and thermodynamic critical field for the molecular metallic hydrogen
在Eliashberg形式框架下，计算了金属氢分子超导态与正常态的自由能差。考虑了压力值$p_{1}=347$ GPa和$p_{2}=428$ GPa。结果表明，随着压力的增加，临界温度下的比热跃变值和零开氏度附近的热力学临界场值都增加：$[ΔC(T_{C})]_{p2}/[ΔC(T_{C})]_{p1}\simeq 2.33$和$[H_{C}(0)]_{p2}/[H_{C}(0)]_{p1}\simeq 1.74$。接着，已经说明，比率$ΔC(T_{C})/C^{N}(T_{C})$也从1.91增加到2.39;而$T_{C}C^{N}(T_{C})/H^{2}_{C}(0)$从0.152减小到0.140。最后的结果证明，所考虑的参数显着偏离基于BCS模型的预测。
2011-05-27 cond-mat.supr-con
Observability of a projected new state of matter: a metallic superfluid
无耗散的量子态，如超导性和超流性，吸引了人们近一个世纪的兴趣。从金属中的超导电子到超流液体、原子蒸气，甚至大的原子核，各种系统都表现出这些宏观量子现象。最近有人提出液态金属氢可以形成两种新的非常规无耗散量子态，即金属超流和超导超流。预计液态金属氢仅在约400 GPa的极高压力下出现，而已经报道了320 GPa的氢压力。要解决的问题是，这种状态是否可以在实验上观察到的原则。我们提出了四个实验探针来检测它。
2005-07-26 cond-mat.supr-con
Stabilizing a hydrogen-rich superconductor at 1 GPa by the charge-transfer modulated virtual high-pressure effect
通过电荷转移调制的虚拟高压效应，在1 GPa下稳定了富氢超导体CsBH$_5$，其超导转变温度高达98 K，为降低富氢化合物所需压力提供了新机制。
2023-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for superconductivity in Rb metal above 55 GPa pressure
已知在常压下超导的唯一碱金属是Li，温度为0.4 mK。在30 GPa压力下，Li的\textit{T} $_{c}$上升到14 K。此外，近50年前，据报道重碱金属Cs在12 GPa下在1.3 K附近变得超导。在本实验中，Cs在压力下的超导电性得到了证实。此外，强有力的证据是在电阻率测量，邻近Rb也成为超导接近2 K，在55 GPa，因为它进入\textit{oC} 16相，作为Cs，其中\textit{T} $_{c}$的压力下减少。在适当的温度/压力条件下，所有的碱金属，包括金属氢，似乎都有可能加入超导元素的行列。加入Rb后，92种天然存在的元素中有55种在环境压力或高压下具有超导性。
2019-05-21 cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity of quaternary hydrides XM3Be4H32 (X, M = Ca, Sr, Ba, Y, La, Ac, Th) under moderate pressure
基于第一性原理计算，发现四元氢化物XM3Be4H32在中压下存在多个动力学稳定且超导转变温度远高于液氮温度（最高153 K）的化合物，金属原子预压缩和元素组合调控电子结构是实现高温超导的关键。
2023-11-12 cond-mat.supr-con
Influence of bonding on superconductivity in high-pressure hydrides
最近关于硫化氢在200 GPa压力下190 K以上高温超导性的报道，超过了以前发现的所有超导体，极大地激发了人们对致密富氢固体的兴趣。在本文中，我们研究了一种可能的方法来优化这些化合物的临界温度使用第一性原理线性响应计算。我们建构假设的炼金术原子，以顺利地插入硫族元素之间，并研究它们的成键和超导性质。我们的研究结果表明，已经显着的H $_3$ S的临界温度可以进一步提高，通过增加相关键的离子特性，即用更多的电负性元素部分取代硫。
2015-08-31 cond-mat.supr-con
Mechanisms driving robust high-temperature superconductivity in complex metal hydrides under moderate pressure
本文以Li3IrH9为例，提出通过反键电子带重叠引发强电子-声子耦合的新机制，在中等压力下实现复杂金属氢化物的稳健高温超导，并筛选出Li3RhH9等新超导家族。
2025-06-02 cond-mat.supr-con
Metallic Hydrogen: A Liquid Superconductor?
金属氢有望展现出非凡的物理特性。在这项工作中特别感兴趣的是高温超导的可能性。将固相的超导临界温度与一定压力范围内的熔化温度的计算结果进行比较，会引出一个有趣的问题：处于超导状态的固体会熔化成液体，而液体仍然是超导体吗？本文研究了金属氢中液态超导的可能性。这是通过第一原理模拟完成的，并使用这些结果来求解Eliashberg方程。这些是在压力（和温度）条件下进行的，其中分子离解预计首先发生在固相中。在$386.8(4)$ - $783.7(4)$ GPa的压力范围内，$T_c$从$308(6)$增加到$372(2)$ K，最大不确定度为$10$ K;然后在$883.7(3)$ GPa时减少到$356(2)$ K。与固相的比较表明，尽管它们的超导性背后的物理学是不同的，但两相之间的临界温度没有显著变化。将这些值与最近氢相图中的结果进行仔细比较表明，它们高于熔化温度，固体将熔化为液态原子氢。因此，这项工作的结果（在这种情况下）表明，液态原子氢确实会以超导状态存在。它们还提供了寻找它的压力和温度条件。
2021-06-30 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
Quantum phase diagram of high-pressure hydrogen
本研究通过扩散量子蒙特卡洛和随机自洽谐波近似计算高精度电子与核焓，构建了高压氢和氘的量子相图，发现非谐性使原子金属氢在577±10 GPa形成，并预测了分子相III至VI的转变特征。
2022-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.comp-ph
LaBH$_{8}$: the first high-T$_{c}$ low-pressure superhydride
在过去的五年里，大量新的高温超导体已经被预测和实验发现，在富氢晶体中，压力太高，无法满足任何实际应用。在这项工作中，我们报告的氢化物超导体，LaBH $_{8}$，与T $_{c}$的126 K的压力为50 GPa的计算预测，在100 GPa以上的热力学稳定，并动态稳定下降到40 GPa，一个前所未有的低压力的高T $_{c}$超导。LaBH $_{8}$可以看作是一种三元类钠长石氢化物，其中金属氢亚晶格通过客体元素施加的化学压力而稳定。LaBH $_{8}$中两种不同原子尺寸的元素的组合实现了比二元方钠石中更有效的原子堆积。可以利用元件的适当选择来进一步将稳定压力降低到环境条件。
2021-02-24 cond-mat.supr-con
Prediction of High Temperature Superconductivity in C2/c-24 Solid Hydrogen
最近在高压下富氢材料的实验发展使这类材料在室温超导性的竞争中领先于其他材料。由于它是这类材料的基础，因此确定纯固体氢在高压下的性质的努力仍然很激烈。最值得注意的是，最近对氢金属化的实验研究确定了固体的晶体相为C2/c-24分子相，高达~425 GPa。观察到的金属化可能是由能带结构效应引起的，而不是结构相变，并且材料在较高的压力下保持在该晶相。因此，确定C2/c-24相的超导性质是至关重要的。在这里，我们采用基于Wannier函数的稠密k点和q点采样来计算C2/c-24相氢分子的电子-声子耦合和超导性质。我们发现该材料在500 GPa下具有242 K的高超导转变温度。我们还发现，在400 - 500 GPa的范围内，转变温度迅速增加的压力。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High Pressure Superconducting transition in Dihydride BiH$_2$ with Bismuth Open-Channel Framework
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Key Laboratory of Materials Physics, Ministry of Education, School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院材料物理教育部重点实验室）；Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院量子物质与物理研究所）；Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research（高压科学与技术先进研究中心）；Shanghai Synchrotron Radiation Facility, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Science（中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源）
研究发现高压下BiH₂具有超导性，其独特的开放通道结构主导电子态并贡献51%的总λ，为高临界温度氢化物超导体的设计提供新思路。
2025-10-24 cond-mat.supr-con
Phonon-mediated high-temperature superconductivity in ternary borohydride KB$_2$H$_8$ around 12 GPa
在富氢化合物中发现高温超导性，激发了人们寻找具有更有前途的超导性质的材料的热情。然而，合成和维持高温富氢超导体所需的超高压阻碍了这些材料的实验研究。对于实际应用，还非常希望找到在高温但在相对较低压力下超导的更多富氢材料。基于第一性原理密度泛函理论，计算了BH $_4$四面体嵌入面心立方钾晶格形成的三元硼氢化物KB $_2$ H $_8$的电子和声子能带结构.值得注意的是，我们发现，这种材料是动态稳定的，它的$sp^3$ -杂化$σ$ -键合带之一是金属化（即部分填充）高于中等高压。这种金属化的$σ$键带与声子强烈耦合，产生强超导配对势。通过求解各向异性Eliashberg方程，我们预测了该化合物的超导转变温度为134-146 K，约为12 GPa。
2021-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multigap superconducting state in molecular metallic hydrogen
在414 GPa（$T_{C}=84$ K）压力的影响下，测量了金属氢分子的超导态的热力学参数。计算是在三带Eliashberg方程的框架下进行的。序参数（$Δ^α$）和波函数重整化因子（$Z^α$）已经导出;符号$α$表示带指数：$α\in{a,b,c}$。已经指出，无量纲比$2Δ^α(0)/k_{B}T_{C}$分别等于：5.55、3.96和3.53。其次，确定了态密度、自由能、热力学临界场和比热的总归一化函数。所得到的结果显着不同的单波段Eliashberg模型的框架中取得的结果的可比值的压力（$p=428$ GPa）。在最后一步中，对$T_{C}$的波函数重整化因子进行了估计。它使我们能够计算出在给定的能带中电子有效质量的最大值[（$[m^{\star}_{e}]_α$）。已获得以下结果：$[m^{\star}_{e}]_{a}=2.99 [m_{e}]_{a}$、$[m^{\star}_{e}]_{b}=2.10 [m_{e}]_{b}$和$[m^{\star}_{e}]_{c}=1.94 [m_{e}]_{c}$，其中$[m_{e}]_α$代表电子带质量。
2012-10-03 cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity in sulfur and selenium hydrides at high pressure
由于氢的原子质量低，它是最有希望寻找高温声子超导体的元素。然而，氢的金属相仅在极端压力（400 GPa或更高）下被预期。在200 GPa压力下，氢硫化合物的超导临界温度为190 K的记录测量[1]表明，通过将氢插入其他元素的基质中，可以在显著较低的压力下实现氢的金属化。本文利用最小跳跃方法和超导体的密度泛函理论，重新研究了H-S系统的相图和超导性质。我们还表明，硒-氢有一个类似的相图，它的硫对应物以及高超导临界温度。我们预测SeH 3在100 GPa下超过120 K的超导性。我们发现SeH_3和SH_3由于其临界温度和特殊的电子结构而呈现出不寻常的超导性质。
2015-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Search for high-Tc conventional superconductivity at megabar pressures in the lithium-sulfur system
受最近报道的超致密硫化氢中200 K以上超导性的启发，我们在二元Li-S体系相图中寻找高\tc \常规超导性，用{ \em ab-initio}方法预测晶体结构和计算电子-声子耦合的线性响应.我们发现，在高于20 GPa的压力下，几个新的组合物，除了已知的锂$_2$ S，是稳定的，许多表现出类似于其他碱金属化合物中观察到的{ \em间隙}电荷定位。在所有预测的相中，只有Li $_3$ S在P > 640 GPa下显示出相当大的\tc，这与在硫和磷的硫化物中观察到的相反，在硫和磷的硫化物中，几种化学计量导致高的\tc。我们将这种差异归因于2 $s$ -2 $p$杂交和避免核心重叠，并预测其他碱金属化合物的类似行为。
2016-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural and vibrational properties of phenanthrene under pressure
用拉曼光谱和同步辐射X射线衍射技术测量了菲在30.2GPa高压下的结构和振动性质。在2.3 GPa和5.4 GPa压力下，共混物的Raman光谱发生了两次相变，分子间和分子内振动模式发生了明显的变化，当压力高于10.2 GPa时，Raman光谱中的Raman峰全部消失。进一步压缩到20.0 GPa以上时，在Raman光谱中观察到三个宽谱带，分别位于1600、2993和3181 cm $^{-1}$附近，强烈表明菲已转化为无定形氢化碳。X射线衍射结果表明，在0 ~ 2.2GPa范围内，Ⅰ相的结构为$P_{\rm}2_{1}$空间群，Ⅱ相的结构为$P_{\rm}$ 2/ \emph{m}空间群，Ⅲ相的结构为$P_{\rm}$ 2/\emph{m} + \emph{Pmmm}空间群，在5.6- 11.4GPa范围内，11.4GPa以上的结构为\emph{Pmmm}空间群。虽然菲在20.0GPa以上已经非晶化，但基于X射线衍射图案，非晶氢化碳簇合物仍然保持结晶特征。结果表明，高压下菲的长程周期性和局域无序态共存。
2013-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure phases of a hydrogen-rich compound: tetramethylgermane
本文用Raman光谱和同步辐射X射线衍射相结合的方法研究了富氢Ⅳ a族氢化物Ge（CH $_3$）$_4$的振动和结构性质。这两种技术允许获得的高压行为的互补信息，并产生一致的相变在1.4 GPa的液体到固体和3.0，5.4，和20.3 GPa的固体到固体。四种高压固相分别具有立方、正交、单斜和单斜晶体结构，空间群分别为：Ⅰ相Pa-3，Ⅱ相Pnma，Ⅲ相P2 $_1$ /c，Ⅳ相P2 $_1$。这些转变被认为是由于这种化合物的分子间和分子内键合的变化。CH $_3$基团上某些喇曼模式的软化和它们的突然消失表明Ge（CH $_3$）$_4$可能是实现金属化的理想化合物，甚至在实验室条件下实现高温超导性。
2012-10-29 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
Superconductivity and magnetism in compressed actinium-beryllium-hydrogen alloys
新型高温超导体的发现是材料、化学和物理学中最关键的问题之一。本工作系统地研究了XBeH 8（X是Ac、Th、Pa、U和Np）的类萤石结构，以获得压力对性质的物理影响。结果表明，AcBeH_8和ThBeH_8是两种潜在的高温超导体，其中AcBeH_8在150 GPa时的超导转变温度为284.11 K，在50 GPa时的超导转变温度为203.29 K，ThBeH_8在200 GPa时的超导转变温度为217.65 K，预测结果为实现高温甚至室温超导性提供了强有力的候选者。压力效应的分析表明，体系中存在异常的电荷转移和原子结构，Ac/Th原子中存在s-f迁移，Be原子中存在s-p迁移，类似于碱土金属的高压行为。在过去的很长一段时间里，超导性和磁性被认为是无法共存的。然而，UBeH 8和NpBeH 8是两种潜在的磁性超导体，在100和350 GPa下的最大Tc分别为60.70和107.18 K，Hubbard U计算预测它们在0 K下的磁矩分别为1.52 - 1.90和2.49 - 2.92 μ B。磁态和超导态的共存可能归因于不同的亚晶格作用。
2022-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interpretable descriptors enable prediction of hydrogen-based superconductors at moderate pressures
针对氢基超导体需极端压力的问题，本研究开发基于符号回归的可解释框架，以EF附近1 eV的IDOS为关键描述符预测Tc，模型精度高且泛化性好，还识别出常压及中等压力下的高Tc候选物。
2025-11-14 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Photochemical Synthesis of P-S-H Ternary Hydride at High Pressures
碳质硫氢化物（C-S-H）室温超导性的发现引起了人们对三元富氢材料的极大兴趣。本文报道了以单质硫（S）、磷（P）和分子氢（H_2）为原料，在高压和室温下通过光化学反应合成三元氢化物P-S-H。加压拉曼光谱表明，在0.9GPa下激光加热后生成了H_2S和PH_3化合物，进一步压缩到4.6GPa时生成了三元范德华化合物P-S-H。P-S-H化合物可能是PH_3和（H_2S）_2 H_2的混合合金，具有类似于C-S-H体系的主客体结构。该三元氢化物至少能在35.6 GPa下持续存在，并在23.6 GPa和32.8 GPa下出现两个相变。本文报道的P-S-H三元氢化物是一种具有近室温相变的新型氢化物超导体的候选者。
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancement of hydrogen absorption and hypervalent metal hydride formation in lanthanum using cryogenic ball milling
本研究通过在液氮温度下对镧前驱体进行球磨，显著提高了其在较低压力下的氢吸收能力，成功形成了LaHx（x=2-3）相和高价LaH4相，并发现LaH4相的形成与Fm3-m立方结构的菱面体畸变受抑有关。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
