First-principles calculations of phase transition, low elastic modulus, and superconductivity for zirconium
用第一性原理方法研究了$α$、$ω$和$β$ Zr的弹性、动力学性质和超导电性。计算得到的$α$和$ω$相的弹性常数、弹性模量和德拜温度与实验结果吻合得很好。电子-声子耦合常数$λ$和费米能级上的电子态密度$N$(\emph{E} $_{\rm{F}}$)随压力的增加而增加。对于立方相的$β$,其力学稳定性的临界压力为3.13 GPa,当\emph{P} =4 GPa时,可获得较低的弹性模量($E$ =31.97 GPa)。此外,通过声子色散计算得到$β$相动态稳定的临界压力为$\mathtt{\sim}$ 26 GPa。超过该压力,$β$相的$λ$和$N$(\emph{E} $_{\rm{F}}$)在进一步压缩时降低。计算结果表明,$β$ Zr在30 GPa时的超导转变温度$\emph{T}_{\rm{c}}$较大,主要是由于TA 1软模的存在.在进一步压缩下,软振动模式将逐渐消失。
2010-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Uranium polyhydrides at moderate pressures: prediction, synthesis, and expected superconductivity
富氢超导体引起了人们极大的关注,这是由于最近在理论上(1)和实验上发现了H3 S中创纪录的高温超导性(155 GPa时Tc = 203 K(2))。在这里,我们寻找稳定的铀的压力高达500 GPa的从头进化晶体结构预测。U-H系统的化学成分非常丰富,有14种新化合物,包括富氢的UH 5、UH 6、U2 H13、UH 7、UH 8、U2 H17和UH 9。它们的晶体结构是基于共同的f.c.c.或h. c. p.铀亚晶格和不寻常的H8立方簇。我们在1-103 GPa的高压实验证实了预测的UH 7,UH 8和UH 5的三个不同阶段,提高了对其他阶段预测的信心。许多新预测的相有望成为高温超导体。最高Tc的超导体是UH 7,预计在22 GPa以上的压力下(Tc = 44-54 K)是稳定的,并且在减压到零压力时(Tc = 57-66 K),该相保持动态稳定。
2018-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of high-Tc superconductivity in ternary lanthanum borohydrides
由于在室温附近测量到高的临界温度(Tc),压缩超导体中的超导性研究引起了极大的兴趣,首先是在170-190 GPa下对LaH 10的观测。然而,合成这些高Tc超导磁体所需的压力目前仍然非常高。本文用粒子群智能结构搜索方法结合第一性原理计算研究了La-B-H体系在压力下的晶体结构和超导电性。具有六种化学计量比的结构,LaBH,LaBH 3,LaBH 4,LaBH 6,LaBH 7和LaBH 8,被预测在压力下变得稳定。值得注意的是,发现LaBH 8中的氢原子以类似于H3 S中的方式与B原子键合。晶格动力学计算表明,LaBH 7和LaBH 8成为动态稳定的压力低至109.2和48.3 GPa,分别。在110 GPa和55 GPa下,两个相的超导临界温度(Tc)分别为93 K和156 K。我们的研究结果为未来的实验提供了指导,目标是新的氢化物超导体的低合成压力和高Tc。
2021-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of superconductivity in metallic boron-carbon compounds from 0 to 100 GPa by high-throughput screening
该研究在0–100 GPa下以27种阳离子替换LiB3C中的Li,采用区中心电子-声子耦合高通量筛选并经全布里渊区验证,发现CaB3C等候选材料在中等压力下Tc低于31 K。
2023-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure phase stability and superconductivity in La-Zr-H hydrides
Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences(中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家实验室);School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学材料科学与工程学院);Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学与技术学院);Department of Computer Science, Xinzhou Normal University(忻州师范学院计算机系)
研究通过计算揭示La-Zr-H氢化物在高压下的稳定相及高临界温度超导性,发现多个稳定超导相并预测高Tc值。
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Pressure Induced Superconductivity and Structural Transitions in Ba(Fe0.9Ru0.1)2As2
高压电阻和X-射线衍射测量已进行了铈掺杂的Ba(Fe 0.9Ru 0.1)2As 2,高达32 GPa的压力和下降到10 K的温度下,使用设计的金刚石砧准流体静力学条件下。在3.9 GPa时,有压力诱导超导的证据,其Tc起始温度为24 K,零电阻温度为~14.5 K。超导转变温度在~ 5.5GPa时达到最大值,然后随着压力的增加而逐渐降低,在11.5GPa以上完全消失。当在200 K下增加压力时,在14 GPa下观察到从四方相(I4/mmm)到塌陷四方相的同构相变,并且塌陷相持续到至少30 GPa。在整个相变的晶胞尺寸的变化是高度各向异性的,定性类似于未掺杂的BaFe 2As 2母中观察到的。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced concurrent amorphization and superconductivity in topological material NbNiTe5
ShanghaiTech University(上海科技大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Zhejiang University of Technology(浙江工业大学)
本研究系统探究高压下拓扑材料NbNiTe5的结构与电子性质,发现其约10 GPa时非晶化与超导性共存,超导性受结构无序度调控,Tc随压力升高缓慢上升,扩展了过渡金属硫族化物超导体家族。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in CeBeH$_{8}$ and CeBH$_{8}$ at moderate pressures
在高达300 GPa的环境压力下,对超导体CeBeH $_8$和CeBH $_8$进行了高压结构研究。我们确定$Fm\overline{3}m$ -CeBeH $_8$的超导转变温度$T_{c}$为56 K在10 GPa。在增加的压力下,研究了具有空间群$R\overline{3}m$和$C2/m$的另外两个相。CeBH $_8$显示出与CeBeH $_8$类似的相变过程,但具有更高的转变压力和更高的$T_c$。预测$Fm\overline{3}m$ -$_8$在120 GPa以上是超导的,在150 GPa下最大$T_{c}$为118 K。$R\overline{3}m$ -$_8$和$C2/m$ -$_8$分别在120 GPa和100 GPa以上是动态稳定的。$R\overline{3}m$ -CeBHPDMATHABMM的最大$T_{c}$在195 GPa时为123 K,而$C2/m$ -$_8$在350 GPa时为115 K。我们的工作丰富了三元超导体族,并可能为进一步研究中低压超导体提供有用的指导。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-Temperature Superconductivity in Cerium Superhydrides
H3 S和LaH 10高温超导性的发现激发了人们对压缩超导体的研究。与迅速扩大的理论研究相比,氢化物超导体的高压实验昂贵且技术上具有挑战性。在这里,我们实验发现了两个新相的超导性,Fm-3 m-CeH 10(SC-I相)和P63/mmc-CeH 9(SC-II相),其压力比稳定其他多氢化物超导体所需的压力低得多(<100 GPa)。超导电性是由电阻急剧下降到零,并通过降低的临界温度在氘样品和在外部磁场。SC-I在95 GPa下具有Tc=115 K,显示出由于电子-声子耦合(EPC)系数λ的降低(从100 GPa下的2.0到200 GPa下的0.8)而在进一步压缩时预期的降低。SC-II在88 GPa时的Tc = 57 K,在130 GPa时迅速增加到最大Tc ~100 K,然后在进一步压缩时降低。Tc的该最大值是由于在从P63/mmc-CeH 9到晶格断裂的变体C2/c-CeH 9的相变处λ的最大值。合成的压力-温度条件影响实际氢含量和Tc的实际值。铈超导体的异常低的稳定压力使它们对超导体的研究和设计具有更低稳定压力的新超导体具有吸引力。
2021-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity at 27 K in tetragonal FeSe under high pressure
在高压下,观察到了四相FeSe超导体的超导转变温度Tc的大幅度提高。在1.48GPa时,起始温度高达27 K,压力系数高达9.1K/GPa。在1.48 GPa时,上临界场Hc 2约为72 T。由于FeSe系具有较高的Hc 2,因此有可能作为超导线材的候选材料。此外,对简单结构FeSe的超导电性的研究可能为铁基超导体的超导电性机制提供重要线索。
2008-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Simultaneous measurement of pressure evolution of crystal structure and superconductivity in FeSe0.92 using designer diamonds
在44 GPa和4K的压力下,用自制的金刚石压砧在同步辐射源上对PbO型α-FeSe_(0.92)化合物进行了高压X射线衍射和电阻测量。在室温下,在11 GPa下观察到从四方晶系(P4/nmm)相到正交晶系(Pbnm)相的结构相变,Pbnm相持续到74 GPa。超导转变温度(TC)随压力迅速升高,在6 GPa时达到最大值28 K,在较高压力时降低,在14.6GPa时完全消失。在低温下同时进行的压力相关的X射线衍射和电阻测量表明,超导性仅存在于α-FeSe 0.92的低压正交相(Cmma)中。当在TC附近的10 K下增加压力时,晶相从正交(Cmma)和六方(P63/mmc)的混合物变为高压正交(Pbnm)相,其中TC在6.4 GPa附近是最大的。
2012-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity at 215 K in lanthanum hydride at high pressures
在P = 170 GPa的氢气气氛中,采用激光加热镧的方法合成了氢化镧(LaHx)。样品在209 K和170 GPa下出现超导台阶,电阻随温度变化。通过释放压力到150 GPa,超导转变温度Tc增加到215 K -记录Tc。这一发现支持了一种实现Tc高于H3 S(203 K)中具有方钠石状结构的超导体的方法,该方法首先针对CaH 6(Tc=245 K)提出,后来针对钇和镧的超导体提出,其中预期具有更高的室温超导性。
2018-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Superconductivity and Structural Phase Transitions in Magnetic Topological Insulator Candidate MnSb4Te7
磁性范德华晶体(MnX_2Te_4)_m(X_2Te_3)_n(X = Sb,Bi)由于其丰富的拓扑性质和外磁场的可维持性而引起人们的广泛关注。在这项工作中,我们报告的磁性拓扑绝缘体候选人MnSb_4Te_7(m = 1,n = 1)的超导电性的发现,通过应用高压。反铁磁有序是强大的压力,直到8 GPa,然后完全抑制。在15 GPa附近,载流子类型由空穴型转变为电子型,并伴随着结构相变。在临界压力30 GPa附近出现超导电性,其中MnSb_4Te_7转变为简单的立方相。有趣的是,MnSb4Te7显示了一个圆顶状的相图,在50.7 GPa下的最大Tc为2.2 K。结果表明,具有非平凡电子态拓扑结构的MnSb4Te7在压缩过程中表现出新的基态.
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in the three-dimensional Dirac semimetal Cd3As2
最近发现的Dirac和Weyl半金属是拓扑材料的新成员。从它们开始,可以例如通过载流子掺杂或施加压力来实现拓扑超导性。在这里,我们报告的高压电阻和X射线衍射研究的三维拓扑狄拉克半金属Cd 3As 2。在8.5GPa下观察到Tc ~ 2.0K的超导电性。在21.3GPa时,Tc一直增加到约4.0K,然后在最高压力50.9GPa时表现出几乎恒定的压力依赖性。X射线衍射测量揭示了在3.5 GPa附近的结构相变。我们在加压拓扑狄拉克半金属Cd_3As_2中观察到的超导性为拓扑超导体提供了一个新的候选者,正如最近的点接触研究和理论工作所指出的那样。
2016-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of fully metallic σ-bonded boron framework induced high superconductivity above 100 K in thermodynamically stable Sr2B5 at 40 GPa
本研究通过第一性原理结构搜索,发现在40 GPa下热力学稳定的F43m Sr2B5因全金属σ键合硼框架与E声子模式强耦合,具有约100 K的高温超导性,为设计新型高超导硼化物提供了典型结构。
2023-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Competing Phases, Strong Electron-Phonon Interaction and Superconductivity in Elemental Calcium under High Pressure
观察到的“简单立方”(SC)相的元素钙在室温下在32-109 GPa范围内,从线性响应计算,动态不稳定。通过比较第一原理计算的五个SC相关的(非紧密堆积)的结构的焓,我们发现,所有五个结构在40-90 GPa范围内,在室温下的能量竞争,和三个这样做在100-130 GPa范围内。一些低于90 GPa的竞争结构是动态稳定的,即,没有虚频率,这表明这些SC衍生的短程阶局部结构局部存在,并且可以解释观察到的(平均)“SC”衍射图案。在低于90 GPa的动态稳定相中,存在一些低频声子模,这些声子模有助于强的电子-声子(EP)耦合,并且由强耦合引起。两个结构的线性响应计算超过120 GPa导致临界温度在20-25 K的范围内观察到的,这样做没有异常软模式。
2009-10-30 cond-mat.mtrl-sci 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
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
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
Electronic phase transitions and superconductivity in ferroelectric Sn$_2$P$_2$Se$_6$ under pressure
本文通过高压电输运、光谱和拉曼研究,揭示了铁电体Sn$_2$P$_2$Se$_6$在压力下经历电子相变并在约15 GPa以上出现超导,为理解铁电不稳定性与超导关联提供了新线索。
2024-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in Diamond-like BC3 Phase: A First-principles Investigation
采用广义梯度近似(GGA)的从头算赝势密度泛函方法,研究了超硬材料BC 3中两种可能的立方金刚石结构相。计算了它们的弹性常数、电子能带结构和态密度。首次在5和10 GPa下研究了具有四重对称性的金属相(t-BC_3,空间群P-42 m)的全声子频率、电子-声子耦合常数和可能的超导转变温度。计算得到的电子-声子耦合系数(0.67)和平均频率(862 cm-1)表明,未掺杂的t-BC 3在5 GPa时具有超导性,Tc = 20 K,在10 GPa时降低到17.5 K。关键词:超硬BC 3,能带结构,声子谱,超导PACS:62.20.- x,71.15.Mb,74.10.+ v,74.20.Pq,74.25.Kc
2010-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Exploration of stable compounds, crystal structures, and superconductivity in the Be-H system
采用第一性原理变组分演化方法,我们探索了铍铍青铜在0和400 GPa之间的高压结构。我们发现,BeH $_2$仍然是唯一稳定的化合物在此压力范围内。压力诱导的转变被预测为$Ibam$ $\rightarrow $ $P\bar{3}m1$ $\rightarrow $ $R\bar{3}m$ $ \rightarrow $ $Cmcm$ $ \rightarrow $ $P4/nmm$,它们分别发生在24、139、204和349 GPa。$P\bar{3}m1$和$R\bar{3}m$结构是基于H原子与Be原子在交替层中填充八面体空隙的紧密堆积的层状多型体。$Cmcm$和$P4/nmm$结构具有强键的三维网络,但也分别具有矩形和方形H原子层,具有短H-H距离。$P\bar{3}m1$和$R\bar{3}m$是半导体,而$Cmcm$和$P4/nmm$是金属。我们已经探索了两种金属相的超导电性,并发现大的电子-声子耦合参数$ λ$ =0.63的$Cmcm$(导致$T_c$为32.1-44.1 K)在250 GPa和$ λ$ =0.65的$P4/nmm$($T_c$ = 46.1-62.4 K)在400 GPa。$T_c$对压力的依赖性表明,$T_c$最初增加到最大值45.1 K的$Cmcm$在275 GPa和97.0 K的$P4/nmm$在365 GPa,然后随着压力的增加而降低。
2014-07-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Navigating the trends in the proximity to magnetic quantum critical point and superconductivity for Ce-based heavy-fermion compounds
基于Kondo晶格模型,从第一性原理出发描述了CeRhIn $_5$的压致磁量子相变. CeRhIn $_5$高于环境压力高达P=5 [GPa]的模拟表明,它被驱动从反铁磁相到顺磁相跨越可能的QCP约P=2 [GPa],与实验趋势一致。我们的计算表明,在$P\stackrel{<}{\sim} 3$ [GPa]附近可能存在共存相。基于我们的真实模拟数据,我们编制了一个全面的材料导航器,包括压力相关的CeRhIn 5,为进一步发现Ce基重费米子超导体提供了指导。
2020-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Formation of Nanofoam carbon and re-emergence of Superconductivity in compressed CaC6
压力可以调节材料的电子性质,控制其量子态,使某些体系呈现不连续超导区,如铁硫族化合物和重费米子CeCu 2 Si 2中所观察到的。对于CaC_6超导体(Tc为11.5K),加压使Tc先增大后减小,在18GPa左右超导性消失。在这里,我们报告了一个理论发现的超导电性重新出现在严重压缩的CaC6。预测的第三阶段(空间群Pmmn)与碳纳米泡沫的形成被发现是稳定的,在宽的压力范围内的Tc高达14.7 K,在78 GPa。在126 GPa压力下,压缩CaC6的第四相(Cmcm)上附着了类金刚石结构,其金属性较差,再次偏离了超导电性。压缩CaC_6的超导电性的再现为通过在纳米多孔晶格中插入金属来设计新型超导体开辟了新的途径。
2013-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in the van der Waals semiconductor violet phosphorus
本文报道了紫磷在约2.75 GPa起出现的压力诱导超导电性,并建立了其温度-压力超导相图,发现其Tc在不同结构相中呈现约7 K和10 K两个平台,展示了紫磷可调谐的电子性质。
2023-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Significant Impact of Quantum and Anharmonic Effects on the Structural Stability and Superconductivity of NbH3 at High Pressures
本研究结合第一性原理计算与随机自洽谐波近似,证明量子离子涨落和晶格非谐性使高压NbH3的Fm3m相稳定,并合理解释187 GPa实验相结构与44 K超导Tc。
2024-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure Induced Superconductivity in Ba0.5Sr0.5Fe2As2
高压电阻测量单晶Ba 0.5Sr 0.5Fe 2As 2片已进行到16 GPa的压力和温度下降到10 K下使用设计师金刚石砧准流体静力学条件下的绝缘滑石压力介质。电阻测量结果表明,压力诱导的超导性的证据与开始转变温度在~31 K和零电阻在~22 K的压力为3.3 GPa。相变温度随着压力的增加而逐渐降低,当压力大于12 GPa时,相变温度完全消失。目前的结果提供了实验证据,两种122型材料的固溶体,例如,Ba_(1-x)·Sr_xFe_2As_2(0
2012-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superconductivity in pressurized Re$_{0.10}$Mo$_{0.90}$B$_2$
本文研究 Re$_{0.10}$Mo$_{0.90}$B$_2$ 在高压下的超导性质,发现其在 150 GPa 以上达到最高起始 $T_c$ 为 30 K,且高压超导相在卸压至 20 GPa 时仍保持亚稳,表明 P6/mmm 结构是超导电性的来源。
2024-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced double-dome superconductivity in kagome metal CsTi3Bi5
通过最高40 GPa的高压电阻测量,研究发现CsTi3Bi5具有压力诱导的双穹顶超导相图,并揭示其与CsV3Sb5的物理相似性。
2023-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Strong Spin Orbital Coupling Compound Sb2Se3
近年来,A2 B3型强自旋轨道耦合化合物如Bi 2 Te 3、Bi 2Se 3和Sb 2 Te 3被理论预测为拓扑绝缘体,并通过实验工作得到证实。另一方面,发现对应化合物Sb 2Se 3是拓扑平凡的,但进一步的理论研究表明,压力可能会诱导Sb 2Se 3进入拓扑非平凡状态。本文报道了在Sb_2Se_3单晶中发现的压力诱导超导电性。实验结果表明,Sb_2Se_3在10 GPa以上的高压下发生相变,在~ 3GPa的压力下发生类绝缘体-类金属相变,这种相变与拓扑量子跃迁有关。当压力达到40 GPa时,超导转变温度(TC)升高到8.0K左右,而保持了室温结构。高压拉曼光谱显示,在10 GPa和20 GPa附近分别出现了新的模式,这与超导性的出现以及TC斜率随高压的变化以及高压下结构参数的变化相对应。
2014-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapse of CuO Double Chains and Suppression of Superconductivity in High-Pressure Phase of YBa$_2$Cu$_4$O$_8$
采用金刚石对顶砧装置研究了YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$(Y 124)在18 GPa高压下的晶体结构和电阻率,以阐明其导电机理. Y124在11 GPa附近引起一级相变,转变为正交晶系的Imm。高压相(HPP)也显示出超导性,而电阻的温度依赖性和转变温度Tc的压力依赖性在11 GPa以上急剧变化。在HPP中CuO $_2$平面仍然存在,但CuO双链随着相变而坍塌,转变为三维Cu-O网络,导致导电体系的更新。
2014-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in layered pnictogen diselenide NdO$_{0.8}$F$_{0.2}$Sb$_{1-x}$Bi$_x$Se$_2$ (x = 0.3 and 0.7)
采用固相反应法成功地合成了层状磷属元素二硒化物NdO_(0.8)F_(0.2)Sb_(1-x)Bi_xSe_2(x = 0~0.8)多晶样品。合成样品的电阻率随着Bi含量x的增加而系统地降低。使用同步辐射X射线衍射的晶体结构分析表明,绝缘体到金属的过渡后,Bi掺杂相关的异常变化的c轴长度和/或导电层的掺杂。用金刚石对顶砧单元(DAC)和掺硼金刚石电极,以x = 0.3和0.7为代表样品,证明了高压下超导电性的出现。对于富Sb的化合物(x = 0.3),在50GPa下观察到了超导转变,Tconset = 5.3K,这是首次报道层状SbCH_2基(CH:硫属元素)化合物的超导电性。x = 0.3时的T_c随压力的增加而增加,在70.8GPa时达到7.9K,随后T_c逐渐减小,直到90GPa。对于富Bi的样品(x = 0.7),在43.5GPa下观察到超导转变,其T_(conset)= 5.9K,与x = 0.3时的T_(conset)几乎相当,并且上临界场(Hc~2)在x = 0.7时约为10T,高于x = 0.3时的(50GPa下Hc~2 = 6.7T)。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ultrahigh Pressure Superconductivity in Molybdenum Disulfide
超导电性通常在压力下出现在带有电荷密度波(CDW)的过渡金属二硫属化物(TMD)中,但迄今为止仅通过与电子供体的嵌入或静电掺杂出现在无CDW的TMD中。理论计算已经预测,后者应该在压力下通过带隙闭合而金属化,但是在原始的2 H-MoS 2中,在大量压缩时超导性仍然难以捉摸,其中高达60 GPa的压力仅证明了金属状态。在这里,我们报告的出现在原始的2 H-MoS 2在90 GPa的超导性。的最大起始转变温度Tc(开始)为11.5 K,最高值之间的TMD和几乎恒定的从120到200 GPa,是远高于通过化学掺杂,但通过静电掺杂获得的。Tc(onset)比目前的理论预期大一个数量级以上,这对当前的计算方法或压力诱导配对状态的机制提出了疑问。我们的研究结果强烈建议进一步的实验和理论的努力,在所有的CDW自由TMD的压力诱导超导性的研究。
2015-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced reentrant superconductivity in a misfit layered compound $\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research(高压科学和技术先进研究中心);Xinyang Normal University(信阳师范大学);Jining University(济宁学院);Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院鲁尔基分校);Academia Sinica(中央研究院);Zhejiang University of Technology(浙江工业大学)
研究压力对$\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$超导、输运和结构性质的影响,发现压力诱导的重新进入超导性,伴随霍尔系数符号反转和正常态电阻非单调变化,表明电子重构。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Metastability and high-Tc superconductivity in A15-type ternary hydride YSbH6 at moderate pressure
University of Cambridge(剑桥大学);Tohoku University(东北大学)
研究通过高通量筛选和计算发现YSbH6在中等压力下具有高临界温度的超导性能,同时揭示其亚稳态特性及稳定性分析的重要性。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci 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
Thermodynamic properties of liquid mercury to 520 K and 7 GPa from acoustic velocity measurements
利用皮秒声干涉技术,在金刚石压砧室中对高温高压下的液态汞进行了超快声学测量。我们使用数值迭代程序从绝热声速中提取汞的密度。在7GPa和520K范围内,导出了热膨胀、等温压缩率、等温体积模量及其压力导数与压力和温度的关系。在高压状态下,在给定密度下的声速值仅略微取决于特定的温度和压力条件。在低密度下的声速的密度依赖性与我们在高密度金属液态下的数据一致。
2013-10-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Superconductivity of platinum hydride
本文报道了在金刚石对顶砧装置中对氢化铂(PtHx)的交流磁化率、电阻和X射线衍射的测量,揭示了它的超导转变。当PtHx为P63/mmc结构时,在32 GPa下,PtHx在6.7K下发生超导转变,超导转变温度(Tc)随压力的增加而降低,在36 GPa下为4.8K。所观察到的Tc比粉末状Pt高三个数量级以上。这表明贵金属的氧化物具有比元素更高的Tc。
2018-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity up to 243 K in yttrium hydrides under high pressure
在H3 S中发现了高温常规超导性,其临界温度为Tc=203 K,随后是最近在面心立方(fcc)氢化镧LaH 10化合物中的Tc ~250 K的记录。它是在一类新的氢为主的化合物中实现的,该化合物具有笼形晶体结构,其中氢原子形成3D框架并围绕稀土元素的主体原子。预计钇氧化物具有甚至高于室温的Tc。在本文中,我们合成并改进了新的晶体结构:YH 4,YH 6,和YH 9在压力高达237 GPa发现,YH 4在I4/mmm晶格中结晶,YH 6在Im-3 m晶格中,YH 9在P63/mmc晶格中与计算非常一致。所观察到的非常高温超导性与fcc-LaH 10中发现的超导性相当:YH 9的Tc的压力依赖性也显示出“圆顶状”,在201 GPa时最高Tc为243 K。我们还观察到的YH 6相的Tc为227 K,在237 GPa。然而,测得的Tc显着低于约30 K比预测。超导性的证据包括零电阻的观察,在外部磁场和同位素效应下Tc的降低。理论上预测的最高Tc>300 K的fcc YH 10在我们的实验中在高达237 GPa的压力下不稳定。
2019-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure induced evolution of anisotropic superconductivity and Fermi surface nesting in a ternary boride
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所)
研究三元硼化物Ta(MoB)₂在压力下的超导性和费米面嵌套演变,发现压力导致费米面拓扑变化和超导性稳定化。
2025-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nodal superconductivity and superconducting domes in the topological Kagome metal CsV3Sb5
最近在具有理想的钒Kagome晶格的Kagome金属AV 3Sb 5(A = K、Rb和Cs)中发现了超导性。这些V基超导体还具有电荷密度波(CDW)和拓扑非平凡能带结构。在这里,我们报告的超低温热导率和高压电阻测量CsV3Sb 5与Tc = 2.5 K,AV3Sb 5中最高的。零磁场下热导率的有限剩余线性项及其在磁场中的快速增加表明节点超导性。通过施加压力,CsV_3Sb_5的T_c先增加,然后在11.4GPa时降低到低于0.3K,显示出明显的第一超导圆顶,峰值在0.8GPa附近。在11.4 GPa以上,超导性重新出现,表明第二个超导圆顶。节点超导性和超导圆顶都指向这种V基超导体中的非常规超导性。虽然我们的节点超导性的发现提出了一个强有力的约束的配对状态的第一个圆顶,这应该是与CDW不稳定性,超导的第二圆顶可能会提出另一个异国情调的配对状态在这个理想的Kagome钒晶格。
2021-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Same-group element replacement enhances superconductivity in clathrate-like YH4
本文以YH4为基体,通过同族元素Sc、La、Zr部分替代Y,发现(Y,Sc)H4在100 GPa下Tc提升至124.43 K,提出同族元素替代是增强氢化物超导Tc的有效策略。
2025-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure effect on superconductivity in FeSe0.5Te0.5
由于FeSe和FeSe_(0.5)Te_(0.5)具有简单的层状结构,是理解铁基超导体族中主要超导机制的线索化合物。本文对Tc = 13.5K的FeSe_(0.5)Te_(0.5)超导单晶样品进行了高压磁性、结构和穆斯堡尔谱研究。磁化率数据显示,Tc的强烈增加高达19.5 K的压力高达1.3 GPa,其次是一个平台的Tc(p)的依赖高达5.0 GPa。进一步的压力增加导致超导态在7.0 GPa附近消失。X射线衍射和穆斯堡尔研究通过四方到六方结构的相变解释了这一事实。非超导高压相的穆斯堡尔参数表明Fe-Se键的共价性较低。根据结构和磁化率数据,我们得出结论的共同特征的Tc(p)图FeSe和FeSe 0.5Te 0.5超导体。
2016-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-enhanced superconductivity in cage-type quasiskutterudite Sc5Rh6Sn18 single crystal
采用电输运、同步辐射X射线衍射(XRD)和拉曼光谱研究了具有笼型准方钴矿晶格和II型超导性的Sc 5 Rh 6Sn 18(超导转变温度Tc = 4.99 K)在静高压下的电输运性质.我们的数据表明,HP提高了系统的金属性质和Tc。在2.5GPa时,Tc连续增加,达到5.24K。虽然该体系是金属性质的,但常压下的Raman光谱研究表明,在165.97、219.86和230.35 cm-1处存在三个弱模,主要与Sc原子的振动有关。HP-XRD数据表明,在~7 GPa压力下,该笼状结构是稳定的,没有任何结构相变。晶格参数和体积表现出平滑的下降,没有任何异常的压力在此压力范围内的函数。特别地,二阶Birch-Murnaghan状态方程可以很好地描述晶胞体积的压力依赖性,产生约97 GPa的体积模量。HP拉曼研究表明,所有三个拉曼模式的线性位移,以更高的波数与增加的压力高达~8 GPa。由于压力增强了键的重叠,从而诱导更多的电子电荷进入系统,HP-XRD和拉曼光谱的结果可能表明,在该压力范围内,随着压力的增加,获得更高的Tc的可能性。
2022-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The systematic study on the stability and superconductivity of Y-Mg-H compounds under high pressure
受最近发现的钇基高温三元超导体的启发(例如,CaYH $_{12}$,LaYH $_{12}$,和ScYH $_{6}$),我们采用进化算法和第一性原理计算,全面研究了高压下YMgH $_{x}$体系的结构稳定性和超导电性.氢含量$x$和压力都是这些候选结构稳定性的重要因素。我们发现富氢物质的稳定性经常需要更高的压力。例如,使$P4/mmm$ -YMgH $_{8}$和$Cmmm$ $_{12}$稳定的压力均大于250 GPa。诸如$I4_{1}/amd$ -YMgH $_{2}$和$P6_{3}/mmc$ -YMgH $_{3}$的无氢材料可以在低至100 GPa的压力下稳定。此外,我们还发现YMgH $_{6}$具有与$P4/mmm$ -YMgH $_{8}$相同空间群的亚稳结构.在YMgH $_{12}$中还发现了亚稳的类方钠石面心立方(FCC)结构。$P4/mmm$ $_{6}$、$P4/mmm$-YMgH $_{8}$、$Cmmm$ $_{12}$和$Fd\bar{3}m$ -YMgH $_{12}$的这四种笼形结构分别由H14、H18、H24和H24笼组成,其中H-H对表现出弱共价键。根据声子计算,$P4/mmm$ $_{6}$和$P4/mmm$ $_{8}$需要300 GPa的压力来维持动态稳定性,然而$Cmmm$-YMgH $_{12}$和$Fd\bar{3}m$ …
2021-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in PdTeI with quasi-one-dimensional PdTe chains
准一维材料PdTeI在环境压力下具有不寻常的电子输运性质。在这里,我们系统地调查PdTeI的结构和电子对外部压力的响应,通过电输运,同步辐射X射线衍射(XRD),和拉曼光谱测量相结合。PdTeI中的电荷密度波(CDW)有序是脆弱的,并且转变温度TCDW随着外压的施加而迅速降低。当压力增加到1GPa时,电阻率峰已不可见。在进一步压缩时,零电阻在20 GPa以上建立,表明超导性的发生。结合XRD和拉曼光谱数据的证据表明,超导电性的出现是伴随着压力诱导的PdTeI的非晶化。
2022-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced Superconductivity in the Three-component Fermion Topological Semimetal Molybdenum Phosphide
拓扑半金属态是一种新的量子态,具有非平凡能带拓扑所决定的奇异量子涌现现象,是凝聚态物理研究的一个新前沿。最近,三重简并带交叉点和费米能级附近的Weyl点共存的理论预测,并立即在单晶磷化钼(MoP)的实验验证。在这里,我们显示在这种材料的高压电子输运和同步X射线衍射(XRD)测量,结合密度泛函理论(DFT)计算。我们报告的压力诱导的超导电性的出现在MoP的临界温度Tc约为2 K在27.6 GPa,上升到3.7 K的最高压力为95.0 GPa的研究。从XRD没有检测到高达60.6 GPa的结构相变。同时,由我们的DFT计算显示,在高压下保留了Weyl点和三重简并点的晶体对称性的拓扑保护。高压MoP中三分量费米子与超导电性的共存为研究物质的拓扑相与超导电性之间的相互作用提供了一个很好的平台。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Record High Tc Element Superconductivity Achieved In Titanium
在过渡金属元素中寻找高T_c超导电性(SC)是具有挑战性的,其中d电子通常不受传统BCS理论的青睐。在这里,我们报告发现令人惊讶的SC高达310 GPa的Tc高于20 K的宽压力范围从108 GPa到240 GPa的钛。在26 K以上的最大Tc^起始温度和21 K的零电阻Tc^zero是迄今为止在元素超导体中实现的创纪录的高值。在相干长度为32埃的情况下,Hc 2(0)估计为约32特斯拉。结果表明,强的s-d转移和d带的优势,表明相关驱动的贡献,高Tc SC致密钛。这一发现与基于原始电子-声子耦合方案的理论预测形成鲜明对比。该研究为在简单材料中通过压力调谐的非常规机制合理设计和发现高温超导体开辟了一条新的有希望的途径。
2022-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unusual competition of superconductivity and charge-density-wave state in a compressed topological kagome metal
理解超导性与其它有序态(如反铁磁态或电荷密度波态)之间的竞争是凝聚态物理的中心问题。最近发现的层状kagome金属AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)通过非平凡的能带结构拓扑结构为我们研究超导电性和CDW态的相互作用提供了一个新的平台。在这里,我们进行高压电输运和磁化率测量研究CsV 3Sb 5的最高Tc为2.7 K的AV 3Sb 5家庭。当压力单调抑制CDW转变时,当压力达到P1~ 0.7GPa时,超导电性随压力的增加而增强,当压力达到1.1GPa时,超导电性出现意外的抑制,当压力达到1.1GPa时,超导电性又随压力的增加而增强。在临界压力P2~ 2GPa下,CDW被完全抑制,最大Tc约为8 K。与常见的圆顶状行为相反,压力相关的Tc显示出意想不到的双峰行为。Tc在P1处的异常抑制伴随着量子振荡的迅速衰减、剩余电阻率的突然增强和磁阻的迅速减小。我们的发现表明在加压的可果美晶格中超导性和CDW态之间存在着不寻常的竞争。
2021-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of ionic quantum fluctuations on the thermodynamic stability and superconductivity of LaBH$_8$
最近预测的一个亚稳的高对称性的Fm $\bar{3}$ m相的LaBH $_8$提供了希望,以达到高超导临界温度在三元富氢化合物之间的负担得起的压力。利用密度泛函理论中的第一性原理计算和随机自洽谐波近似,我们确定离子量子涨落驱动系统在77 GPa以下动态不稳定,这比经典预期的45 GPa高得多。量子非谐效应拉伸了结构中BH $_8$单元中的共价B-H键,因此软化了所有的氢特征模式。77 GPa以上的Fm $\bar{3}$ m LaBH $_8$保持亚稳态,有趣的是,它的超导临界温度大大提高了量子非谐效应,达到临界温度约170 K的边缘的动态不稳定性。我们的研究结果表明,低压亚稳相与共价键对称XH $_8$单位将不稳定的离子量子涨落。
2022-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Emergent charge order and unconventional superconductivity in pressurized kagome superconductor CsV3Sb5
在可果美超导体AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)中发现的多重电子序为探索前所未有的涌现物理提供了一个有希望的平台。在中等压力(< 2.2 GPa)下,三Q电荷密度波(CDW)有序被压力单调抑制,而超导性则呈现双圆顶状,表明CDW有序与超导性之间存在着不寻常的相互作用。鉴于时间反演对称性破缺和电子向列性已经在三重Q CDW相内被揭示,理解这种CDW顺序及其与超导性的相互作用成为AV 3Sb 5的核心问题之一。本文报道了用51 V核磁共振测量CsV_3Sb_5的超导电性和CDW随压力的变化。在Pc 1 ~ 0.58GPa和Pc 2 ~ 2.0GPa之间观察到了一个CDW相,这可能是一个具有单向4a 0调制的条纹状CDW序,它解释了压力下的双圆顶超导行为。此外,核自旋-晶格弛豫测量揭示了在CDW转变温度以上与压力无关的电荷波动和在Pc 2以上的非常规超导配对的证据。我们的结果不仅揭示了新的光的超导性和CDW的相互作用,但也揭示了新的电子关联效应在可果美超导体AV 3Sb 5。
2022-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con