Theoretical prediction of Structural Stability and Superconductivity in Janus Ti2CSH MXene
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
该研究通过原理性计算预测了Janus Ti2CSH单层的结构稳定性与超导特性,揭示了其作为二维超导体的潜力。
2025-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Role of surface functional groups to superconductivity in Nb$_2$C-MXene: Experiments and density functional theory calculations
本研究通过实验与密度泛函理论计算,系统研究了Nb$_2$C-MXene表面官能团对其超导电性的影响,证实Nb$_2$CCl$_x$为转变温度约5.2 K的第二类超导体,而Nb$_2$CF$_x$不超导,澄清了此前矛盾并提供了参考。
2022-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong electron-phonon coupling and predicted highest known $T_{c}$ of MXenes revealed in 2H-Mo$_{2}$N under biaxial stress
本文发现双轴应力下2H-Mo₂N具有MXenes中最强电子-声子耦合和最高T_c(约38 K),并揭示应变调控电子能带和晶格振动是增强超导性的关键机制。
2022-12-26 cond-mat.supr-con
Superconductivity in functionalized niobium-carbide MXenes
基于第一性原理和Eliashberg理论,研究发现Cl和S功能化可显著增强Nb$_2$C MXenes的超导电性,单层Nb$_2$CCl$_2$的$T_c$达10 K,栅极诱导可提升至40 K,并预测Nb$_3$C$_2$S$_2$的$T_c$约为30 K。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
What is the highest Tc for phonon mediated superconductivity?
我们认为,高温超导性是由于范霍夫奇性在电子-电子相互作用和电子-声子相互作用中的导向作用。给出了临界温度与配对温度的区别,讨论了费米弧、d波对称性和不良导体等问题。特别地,非s波对称性被预测为具有超导体的最高Tc。
2013-01-06 cond-mat.supr-con
MSene: A new large family of two-dimensional transition metal sulfide with MXene structure
本文理论预测了具有MXene结构的二维过渡金属硫化物MSene大家族,包含多种超导、拓扑、电荷密度波和磁性材料,为研究多种量子序的竞争与共存提供了新平台。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Intercalation and High Temperature Superconductivity of Fullerides II
根据作者在cond-mat/0109553中所描述的机理,我们预测化合物C_(60)/CHI_3的Tc~ 140 K,这将是迄今为止所获得的最高值。
2001-10-16 cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity in Close Proximity to the Structural Phase Transition of Sr1-xBaxNi2P2
本文研究了122型固溶体Sr_(1-x)Ni_2 P_2的结构演化和超导电性。我们发现在x = 0.5时发生正交-四方结构的相变,其特征是P-P二聚体的断裂。超导转变温度在x = 0.4时表现出最高值2.85 K。
2017-02-09 cond-mat.supr-con
On the nature of filamentary superconductivity in metal-doped hydrocarbon organic materials
最近报道了K掺杂的1,2:8,9-二苯并五苯(C30 H18)的高温超导性[1],其Tc = 33 K,是常压下有机超导体中最高的。在这里,我们报告了我们的研究在K,Ba和Ca掺杂的烃有机材料的超导性。我们发现Ba-蒽(C_(14)H_(10))和K-云杉(C_(22)H_(14))具有超导态的特征,虽然很弱。结果表明,Ba-蒽可能是一种新的有机超导体,其Tc ~ 35 K。
2015-05-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity in palladium hydride and deuteride at 52-61 kelvin
我们报告了在没有机械压缩的情况下,在最高温度下观察到的常规超导性,氢化钯约为54开尔文,氘化钯约为60开尔文。与先前已知的值相比,Tc的显著增加是通过在高温下加载氢或氘后快速冷却氢化物和氘化物来实现的。我们的研究结果鼓舞了人们的希望,即在环境条件下的常规超导性将在具有非常高的氢密度的材料中被发现,正如十多年前所预测的那样。
2016-08-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity in alkaline earth metal-filled skutterudites BaxIr4X12 (X = As, P)
我们报道了具有填充方钴矿结构的铱磷族化合物Ir 4X 12(X = As和P),表明Ba填充显著改变了它们的电子性质,并随着Ba含量x的增加诱导非金属到金属的转变。最高的超导转变温度分别为4.8和5.6 K观察到的SrIr 4As 12和SrIr 4P 12。Ir_4X_(12)的超导性属于中等耦合的Bardeen-Cooper-Schrieffer型。
2017-08-17 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 55 K in iron-based F-doped layered quaternary compound Sm[O1-xFx]FeAs
本文报道了铁基砷氧化物Sm[O_(1-x)Fx]FeAs的超导电性,其起始电阻率转变温度为55.0K,Meissner转变温度为54.6K。该化合物具有与LaOFeAs相同的晶体结构,但晶格收缩,成为除铜氧化物外所有材料中临界温度最高的超导体。
2008-05-15 cond-mat.supr-con
Predictions of highest Transition-temperature for electron-phonon superconductors
利用带顶点修正的Eliashberg强耦合理论,计算了全参数空间中电子-声子超导体的转变温度(T $_{c}$).根据这些图和超导不稳定性判据,预测了超导体的最大转变温度。在超导体中,强的顶点修正和高的转变温度是紧密相关的。我们预测新铁基超导体的T $_{c}$的最大值将接近90(K)。
2009-03-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity in undoped T'-RE2CuO4 with Tc over 30 K
本文报道了T '-RE_2CuO_4(RE = Pr,Nd,Sm,Eu,Gd)的超导电性,这种材料长期以来被认为是莫特绝缘体。我们的发现是通过使用金属有机分解(MOD)实现的,这是一种廉价且易于实现的薄膜工艺。制备超导薄膜的关键是低氧分压焙烧和低温还原。未掺杂的T '-RE_2CuO_4的最高Tc超过30 K,显著高于“电子掺杂”的类似物。值得注意的是,Gd_2CuO_4,即使是其衍生物迄今为止还没有表现出超导性,也具有高达20 K的T_(conset)超导性。我们的发现的含义进行了简要讨论。
2008-01-29 cond-mat.supr-con
Two-dimensional transition metal selenides family M2Se: A platform for superconductivity, band topology, and charge density waves
本研究通过高通量筛选提出了新型二维过渡金属硒化物家族 M2Se,发现其包含多种稳定且具备超导、能带拓扑、电荷密度波及磁性的材料,为多功能量子态的可控集成提供了新平台。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity at 41.0 K in the F-doped LaFeAsO1-xFx
本文报道了用高压合成法制备的LaFeAsO_(1-x)Fx系统的超导电性。在此La基系统中的最高起始超导转变温度(Tc)为41.0 K与名义组成的LaFeAsO 1-xFx(x = 0.6),这是高于以前报道的常压合成。Tc的增加可以归因于晶格的进一步收缩,导致Fe-As平面上更强的化学压力,这是由高压合成下增加的F掺杂水平引起的。
2008-04-23 cond-mat.supr-con
Superconductivity in La1-xCexOBiSSe: carrier doping by mixed valence of Ce ions
我们报道了Ce取代对层状铋硫族化合物La 1-xCexOBiSSe(x = 0-0.9)的结构、电子和磁性的影响。金属导电性观察x > 0.1,因为电子载流子诱导的混合价的Ce离子,揭示了通过键价和计算和磁化强度测量。当x = 0.2-0.6时,样品的电阻率为零,抗磁化率为零,表明这些化合物中出现了体超导电性。最高转变温度(Tc)为3.1 K,略低于掺F的LaOBiSSe(Tc = 3.7 K)。本研究清楚地表明,混合价态的铈离子可以被用作层状铋硫族化合物中的电子掺杂诱导超导电性的替代方法。
2018-06-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 9K in Mo5PB2 with evidence for multiple gaps
在四元化合物Mo_5 PB_2中观察到超导电性,其临界温度接近9 K。该材料采用超导Nb 5 Si 3-xBx、Mo 5 SiB 2和W 5 SiB 2所共有的Cr 5 B 3结构类型,其临界温度为5.8-7.8 K。我们合成了化合物的多晶样品,测量了电阻率,磁化率和热容,并进行了第一原理电子结构计算。最高的Tc值(9.2 K)发生在稍微富磷的样品,与附近的Mo 5P1.1B1.9的组成,和上临界场Hc 2在T = 0估计为约17 kOe。总之,测量和能带结构计算表明中间耦合(λ = 1.0),声子介导的超导性。热容和上临界场Hc 2低于Tc的温度依赖性表明可能存在多个超导能隙。
2016-03-09 cond-mat.supr-con
Coexistence of bulk superconductivity and ferromagnetism in CeO1-xFxBiS2
我们观察到在高压下退火制备的CeO_(1-x)F_xBiS_2(x = 0 - 1.0)中体超导电性和铁磁性共存。在CeO_(1-x)F_xBiS_2系统中,F的系统取代不仅产生了超导电性,而且产生了两种铁磁性,其磁转变温度分别为4.5K和7.5K。这一事实表明,通过F取代O而产生的载流子不仅被供给到BiS 2超导层,而且被供给到CeO阻挡层。此外,当铁磁性增强时,超导转变温度最高,这表明CeO_(1-x)F_xBiS_2体系的铁磁性和超导性是相互联系的。
2013-11-18 cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity in charge-density-wave compound LaTe2-xSbx (x=0 and 0.4)
在这里,我们已经生长的LaTe 2-xSbx(x=0和0.4)与连续可调CDW的单晶。高压X射线衍射结果表明,LaTe 2在40 GPa以下不发生相变,并保持稳定。原位高压电测量表明,LaTe_(2-x)Sb_x分别在4.6和2.5GPa下发生超导体-金属-超导体转变。Sb的掺杂使最高Tc从4.6 K提高到6.5 K。理论计算表明,在4.5GPa下,CDW被完全抑制,计算的Tc约为2.97K,与实测值一致。然后,在BCS理论的框架下,可以解释LaTe 2-xSbx中的压力诱导超导电性。
2022-09-16 cond-mat.supr-con
Abrupt Emergence of Pressure-Induced Superconductivity of 34 K in SrFe2As2: A Resistivity Study under Pressure
本文报道了铁基超导体的母体材料之一SrFe_2As_2单晶体在压力下的电阻率测量。常压下T0 = 198 K的结构和反铁磁(AFM)转变在压力下被抑制,在Pc ~ 3.6-3.7 GPa范围内有序相消失。伴随着AFM态的抑制,出现了具有急剧转变的超导电性。T_c最大值为34.1K,在P_c处的相界附近达到最大值。该超导体的T_c是化学计量比Fe基超导体中最高的。
2008-11-19 cond-mat.supr-con
Strong coupling superconductivity at 8.4 K in an antiperovskite phosphide SrPt3P
我们报告发现了一个家庭的三元磷化铂APt 3 P(A = Ca,Sr和La),结晶在反钙钛矿为基础的结构密切相关的重费米子超导体CePt 3Si。所有三个磷化物在低温下表现出超导电性和最高的临界温度Tc = 8.4 K观察SrPt 3 P。对SrPt_3 P的比热C(T)的分析表明,它具有很强的耦合s波超导性,超导能隙D_0与T_c之比为2D_0/kB_c ~ 5,并存在低能声子。从霍尔电阻率的非线性磁场依赖性推断了多个费米表面口袋的存在,我们认为这可能在实现载流子与低位声子的强耦合中起作用。
2012-05-08 cond-mat.supr-con
Conventional high-temperature superconductivity in metallic, covalently bonded, binary-guest C-B clathrates
受XB 3C 3(X= Sr,La)二元方钠石笼形结构化合物合成的启发,采用密度泛函理论(DFT)对含有两个不同金属原子的XB 3C 3化合物进行了计算.对X= Mg、Ca、Sr、Ba体系的DFT-化学压力分析表明,金属阳离子的大小是其常压动态稳定性的关键,金属阳离子的大小可以调节以稳定B-C骨架。高通量密度泛函理论计算105 Pm-3对称性XYB 6C 6二元客体化合物(其中X,Y是正电性金属原子)发现22个在1个大气压下动态稳定,将潜在可合成相的数量扩大了19个(18个金属和1个绝缘体)。费米能级的态密度和超导临界温度Tc可以通过改变金属原子的平均氧化态来调节,Tc在平均价态为+1.5时最高。KPbB 6C 6,具有88 K的环境压力Eliashberg Tc,被预测为在所研究的Pm-3 n XB 3C 3或Pm-3 XY B6 C6相中具有最高的Tc,并且计算表明它可以使用高压高温技术合成,然后淬火到环境条件。
2022-12-02 cond-mat.supr-con
Polaronic behavior in a weak coupling superconductor
稀相半导体SrTiO $_3$的超导电性的本质50多年来一直是一个悬而未决的问题。超导电性发生的极低载流子密度($10^{18}$ - $10^{20}$ cm $^{-3}$)表明,在巴丁-库珀-施里弗(BCS)和米格达尔-埃利亚斯堡(ME)理论所基于的绝热极限之外,超导电性的非常规起源。我们利用一个新开发的方法工程带排列在氧化物界面和访问的Nb掺杂SrTiO $_3$的电子结构,使用高分辨率隧道光谱。我们观察到最高能量的纵向光学(LO)声子分支的强耦合,并估计无量纲的电子-声子相互作用强度($λ$)的掺杂演化。当冷却到超导转变温度($T_{\mathrm{c}}$)以下时,我们观察到对应于BCS理论弱耦合极限的单个超导能隙,表明耦合($λ_{\textrm{BCS}} \approx 0.1$)小一个数量级。这些结果表明,尽管与电子的强正常态相互作用,最高的LO声子不提供一个主要的贡献配对。他们进一步表明,SrTiO $_3$是一个理想的系统,以探测超导电性在很宽的范围内的载流子密度,绝热参数,和电子-声子耦合强度。
2017-12-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Nb2SnC compound
Nb 2SnC是层状材料大家族的一员,其以六方结构结晶,空间群为P63/mmc,其与Cr2 AlC(也称为H相)是同构的。尽管有大量的化合物属于这个家庭,超导电性已被报道只有两种情况:Mo 2GaC和Nb 2SC。在这项工作中,我们表明,超导性可以观察到Nb 2SnC取决于所使用的合成方法。超导体的质量强烈依赖于合成方法,在2.5 GPa和523 +/-50 oC下合成的样品达到了最佳结果。该样品显示出接近7.8K的临界温度,由磁化和输运测量揭示,这是迄今为止报道的H相的最高临界温度。
2006-04-26 cond-mat.supr-con
Two-dimensional superconductivity at the interface of a Bi2Te3/FeTe heterostructure
纳米尺度异质结界面的超导性为研究二维超导的奇异物理提供了独特的机会。在拓扑绝缘体和铁硫族化合物之间的界面处实现超导性对于探索涉及这两类新材料的几个最近的理论预测具有高度吸引力。在这里,我们报告运输测量的Bi 2 Te 3/FeTe异质结通过范德华外延,这表明超导性在界面处诱导的Bi 2 Te 3外延层的厚度甚至下降到一个五层。通过Berezinsky-Kosterlitz-Alzheimer无相变的存在以及在接近超导转变温度时面内和面外上临界场的发散比,证实了所观察到的超导性的二维性质,其最高转变温度约为12 K.由于Bi_2Te_3的界面超导性和Dirac表面态的结合,本工作所研究的异质结构为实现Majorana费米子提供了一个新的平台。
2014-04-21 cond-mat.supr-con
Resilient nodeless $d$-wave superconductivity in monolayer FeSe
单层FeSe在铁基超导体中表现出最高的转变温度,并且似乎是完全带隙的,似乎与$s$波超导性一致。在这里,我们发展了一个理论的基础上耦合到棋盘格磁序(具有相同的平移对称性的晶格)的波动的超导性。的电子状态描述的对称性为基础的${\bf k}\cdot {\bf p}$类理论和自然帐户的角度分辨光电子能谱观察到的状态。我们表明,该理论的预测是,由此产生的超导态是一个完全带隙,nodeless,$d$波状态。这种状态通常会有节点,但保持无节点,因为如实验所见,相关的自旋轨道耦合项的能量尺度小于超导能隙。
2017-12-01 cond-mat.supr-con
Advantage on Superconductivity of Heavily Boron-Doped (111) Diamond Films
在高硼掺杂浓度为8.4E21cm-3(4.7atomic%)的同质外延(111)金刚石薄膜上实现了目前金刚石中最高的超导转变温度Tc(onset)为11.4K,Tc(offset)为7.4K。在相同的硼浓度下,(111)金刚石薄膜的Tc值比(100)金刚石薄膜的Tc值高一倍以上。掺硼(111)金刚石的Tc随着硼含量的增加而增加,直到最大掺入浓度,并且与使用McMillan方程估计的值一致。(111)金刚石膜的有利Tc是由于较高的载流子浓度超过其硼浓度。
2005-03-12 cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity and structural transition in ferromagnetic Cr2Si2Te6
原子薄的二维过渡金属三硫族化合物的内禀磁性的发现,由于其奇异的磁性和在器件中的潜在应用,引起了人们极大的研究兴趣。压力已被证明是操纵材料的晶体和电子结构的有效工具。在这里,我们报告调查铁磁范德华Cr2 Si 2 Te 6通过高压同步辐射X射线衍射,电阻,霍尔电阻和磁阻测量。在压缩条件下,Cr2 Si 2 Te 6同时发生结构转变,在3 K出现超导电性,磁电阻符号发生变化,在~8 GPa时霍尔系数发生剧烈变化。超导性持续到最高测量压力47.1 GPa,在~30 GPa时最大Tc = 4.5 K。二维范德华铁磁Cr基Cr2 Si 2 Te 6超导性的发现为研究超导性以及超导性与磁性的相互作用提供了新的视角。
2019-12-11 cond-mat.supr-con
Trion formation and unconventional superconductivity in a three-dimensional model with short-range attraction
通过离散动量空间中的薛定谔方程,求解了具有各向异性跳跃的三维晶格中的三费米子问题。粒子间的相互作用包括就地Hubbard排斥和面内最近邻吸引。通过比较三费米子束缚团簇(trions)的能量与一对加一个自由粒子的能量,精确地确定了trions的形成阈值,并绘出了对稳定的区域。发现在强各向异性模型中,费米子对的密堆积密度最高。同时还指出,具有最高临界温度的对超导电性总是接近于三电子形成,这使得系统容易发生相分离和局域电荷有序化。
2019-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity in Ultra-thin Crystals: Implications for Microscopic Theory
高转变温度(高Tc)超导性与层状晶体结构有关。这项工作认为超薄晶体(厚度等于一个公式单元的横向结构周期性距离d)的32铜酸盐,铼酸盐,铼-铜酸盐,铁pnictide,有机和超铀化合物的超导性,其中固有的最佳(最高)转变温度Tc 0(10 - 150 K)的假设。根据二维超导体相变的Kosterlitz-Schmidt(KT)理论,确定了薄片转变温度Tcs = α Tc 0,其中α < 1。α的计算包括从晶体结构、离子价态和已知掺杂理论推导出的超导片载流子密度NS,超导磁穿透深度与温度关系的双流体模型,以及KT跃迁的实验数据; α平均为0.83(随标准偏差0.11变化)。对几种厚度dF接近d的薄晶体结构的实验表明,与微观超导理论计算的Tc 0和KT理论计算的Tcs一致,其中也考虑了无序的存在;对这些薄膜研究的仔细分析表明,超导的最小厚度dF \approx d
2012-02-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity in higher titanium oxides
最近更新的最高转变温度在传统的超导体的硫氢化物吸引了人们的注意力,探索简单的化合物与较轻的元素,位于非常规条件。我们报告的发现超导性的简单氧化物的Ti4 O 7和g-Ti 3 O 5的薄膜形式具有故意调整的外延结构和非化学计量。这些更高的钛氧化物加入了一类简单的氧化物超导体,g-Ti 3 O 5现在拥有其中最高的超导转变温度7.1开尔文。超导电性背后的机制进行了讨论的基础上的电气测量和理论预测。我们的结论是超导性产生于不稳定的双极化绝缘态。
2016-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity on the verge of electronic topological transition in Fe based superconductors
对122族铁基超导体的电子拓扑跃迁进行了第一性原理研究。掺杂以及温度驱动的Lifshitz转变被发现从第一性原理模拟在各种铁基超导体,与实验结果是一致的。在所有研究的化合物中,Lifshitz跃迁始终发生在超导性最高且磁性消失的掺杂浓度下。系统地,Lifshitz转变发生在电子费米面的空穴掺杂,而在空穴费米面的电子掺杂以及等电子掺杂。在等电子Ru掺杂BaFe $_2$ As $_2$化合物中发现了温度驱动的Lifshitz转变。费米面比能带结构对拓扑变化的敏感性更强,可以作为识别电子拓扑跃迁的一种较好的实验探针。
2016-07-20 cond-mat.supr-con
Hidden Granular Superconductivity Above 500K in off-the-shelf graphite materials
据报道,石墨具有室温超导性。在这里,我们提供了新的结果,证实了这些索赔的不同样品的高取向热解石墨(HOPG)和商业柔性石墨垫片(FGG)。在减去固有的石墨抗磁性后,磁化测量显示出卷积的铁磁性和超导样磁滞回线。通过用S形函数拟合并从数据中减去它来对铁磁性进行去卷积。所获得的超导类磁滞回线遵循的最高可用温度,400 K。其矩宽随温度的减小的外推表明,所有样品的转变温度T $_{c}$ $\sim$ 550 K $\pm$ 50 K。电阻测量证实在这些温度下的HOPG样品中的过渡的存在,虽然没有渗滤。此外,FGG在70 K,270 K的温度下显示出与先前报道的插层-脱层石墨的温度相近的转变,证实了这些超导转变的一般特征。这些结果是揭开石墨上述室温超导性的第一步。
2022-07-19 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Li6P electride
电子化物是一种独特的化合物,其中大部分电子位于晶体的间隙区域,表现为阴离子,这强烈决定了其物理性质。有趣的是,间隙电子的大小和分布可以通过调节其化学成分或外部条件(例如压力)来有效地修改。高压下的超导体大多是非金属的,而超导体则非常罕见。在这项工作中,我们报告了一个压力诱导的稳定的Li6P超导体成为超导体的Tc为39.3 K,这是已知的超导体中最高的。Li 6 P中的间隙电子具有哑铃状连接的电子态,在超导转变中发挥着主导作用。其他富锂磷化物,Li5P和Li8P,也被预测为超导磷化物,但具有较低的Tc。所有这些化合物的超导电性都可以归因于P的弱电负性与Li的强电正性的结合,并开启了探索类似二元化合物中高温超导性的兴趣。
2018-11-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity above 120 kelvin in a chain link molecule
寻找具有更高临界温度$T_{c}^{\prime}$ s的新型超导化合物一直是超导科学研究的核心。自从超导性被发现以来,科学家们花了75年的时间才将$T_{c}$推到液氮沸点以上。到目前为止,在一些多层Hg(Tl)-Ba-Ca-Cu-O化合物中,已报道了大气压下约130 K的最高$T_{c}$。同时,硫氢化物体系在约150 GPa的高压下保持约200 K的最高$T_{c}$。在保持这些超导记录的同时,这些超导体的毒性或超导性对极压条件的要求限制了它们的技术应用。在这里,我们表明,掺杂的链连接分子$-$ $p$ -三联苯钾可以带来超导电性在123 K在大气压下,这是可比的最高$T_{c}$在铜酸盐。这种新型超导体的易加工性、重量轻、塑料的耐用性和环境友好性具有很大的电性能微调潜力。该研究为探索链状有机分子的高温超导性提供了一个窗口。
2017-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of Intrinsic Superconductivity and Topological Insulator State in Monoclinic Phase WS2
近年来,在亚稳的1 T ′-型VIB族过渡金属二硫属化物中发现了超导电性、Ⅱ型Weyl半金属态和量子自旋Hall态等有趣的现象。在这里,我们报告,单斜相WS 2的发现和合成在我们的实验。在单斜WS 2中观察到本征超导转变,转变温度Tc为8.8 K,这是以前报道的TMD中最高的,没有任何微调过程。有趣的是,我们还发现了由拓扑不变量Z ~ 2定义的拓扑绝缘体态,它的表面只有一个Dirac锥,这与TMD中报道的所有拓扑态都不同。通过Shubnikov-de Haas振荡和第一性原理计算,发现电子结构具有很强的各向异性.我们的研究结果表明,单斜WS 2可能是一个新的拓扑超导候选与强各向异性。
2018-11-21 cond-mat.supr-con
Superconductivity in CVD Diamond Thin Film Well-Above Liquid Helium Temperature
钻石一直被视为珠宝。更令人着迷的是其出色的物理性能;它是世界上已知的最硬材料,具有最高的导热性。同时,当我们转向它的电特性时,金刚石是一种相当普通的电绝缘体。然而,通过硼掺杂,其变成p型半导体,其中硼充当电荷受体。因此,最近高压烧结法合成的重掺硼金刚石的超导电性的消息受到了相当大的惊喜。为金刚石电子器件开辟新的可能性,显然需要对这些现象进行系统的研究。在这里,我们显示了明确的证据超导性的金刚石薄膜沉积的化学气相沉积(CVD)方法。此外,超导转变的起始温度为7.4K,高于文献(7)中的报道值,也远高于氦液温度。这一发现确立了超导性是掺硼金刚石的普遍性质,表明器件应用确实是一个可行的挑战。
2004-06-04 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 17 K in Yttrium Metal under Nearly Hydrostatic Pressures to 89 GPa
在一个实验中,在金刚石压砧室利用氦压力介质,钇金属显示超导转变温度从Tc?3.5从30 GPa的17 K到89.3 GPa的17 K,这是任何元素超导体的最高转变温度之一。Tc的压力依赖性与以前的研究中所观察到的在准静水压力下至30 GPa的情况有很大不同。值得注意的是,Tc对相对体积V/Vo的依赖性在高于33 GPa的整个压力范围内是线性的,这意味着较高的Tc值可能在较高的压力下。对于三价金属Sc、Y、La、Lu,Tc与Wigner-Seitz半径与离子核半径之比之间似乎存在某种相关性。
2006-01-10 cond-mat.supr-con
Superconductivity of Bi-III phase of elemental Bismuth: insights from Muon-Spin Rotation and Density Functional Theory
利用μ子自旋旋转方法研究了Bi族元素Bi的Bi-Ⅲ相(转变温度为$T_{\rm c}\simeq7.05$ K)的压力诱导超导电性。估算了单元素超导体中最高的Ginzburg-Landau参数$κ=λ/ξ=30(6)$($λ$为磁穿透深度,$ξ$为相干长度)。由$λ^{-2}(T)$重构的超导能隙[ $Δ(T)$ ]的温度依赖性偏离了弱耦合BCS预测。估计了偶联强度$2Δ/k_{\rm B}T_{\rm c}\simeq 4.34$,因此表明Bi-III保持在强偶联状态内。密度泛函理论的计算表明,Bi-III中的超导性可以用特征声子频率$ω_{\rm ln}\simeq 5.5$ meV的Eliashberg方法来描述。电子-声子耦合的另一种配对机制涉及由费米表面嵌套引起的库珀配对的可能性。
2019-02-06 cond-mat.supr-con
Towards room-temperature superconductivity in low-dimensional C60 nanoarrays: An ab initio study
我们建议通过增加费米能级$N(E_F)$的电子态密度,从而提高低维C $_{60}$纳米阵列中的电子-声子耦合常数,来提高掺杂C $_{60}$分子晶体中超导性的临界温度$T_c$。我们认为电子和空穴掺杂和目前的数值计算结果为$N(E_F)$,这增加了部分填充的$h_u$和$t_{1u}$衍生的前沿频带的带宽与C $_{60}$的配位数减少。鉴于$N(E_F)$的显著增加发生在掺杂的C $_{60}$的2D阵列插入石墨烯层之间,我们提出,接近室温的最高$T_c$值可能发生在由外部掺杂的C $_{60}$或La@C $_{60}$的1D阵列填充的纳米管束中,或在稀释的3D晶体中,其中C $_{60}$的准1D排列形成渗滤路径。
2018-03-27 cond-mat.supr-con
Evidence for High-Temperature Superconductivity in Doped Laser-Processed Sr-Ru-O
我们已经发现,一种新材料的样品,通过对Sr_2RuO_4晶体进行特殊处理而制成(已知它是一种三重态超导体,Tc值约为1.0-1.5K),在超过200 K的温度下表现出超导性(零直流电阻和磁通量的排出)。特殊的处理包括银涂层的沉积和激光微加工;在所得的表面层中观察到Ag掺杂和增强的氧。无论是测量反射还是通过磁场驱逐,这种转变都很宽。当用电阻法记录相变时,当测量电流增加时,临界温度显著降低。电阻在约190 K时消失。磁光可视化记录的Tc的最高值约为220 K,SQUID磁强计测量显示更高的值(高达250 K)。
2005-09-13 cond-mat.supr-con
Co-appearance of superconductivity and ferromagnetism in a Ca$_2$RuO$_4$ nanofilm crystal
通过调节层状钙钛矿材料的物理和化学压强,我们可以实现超导体和绝缘体的量子态。通过将层状晶体的厚度减小到纳米水平,纳米膜晶体可以提供先前在体晶体中未发现的新颖的量子态。在这里,我们报告的实现高温超导性的Ca $_2$ RuO $_4$纳米薄膜单晶。最高转变温度$T_c$(中点)为64 K的Ca $_2$ RuO $_4$薄膜在电输运测量中表现出零电阻。超导临界电流与温度呈对数关系,外加磁场可使超导临界电流增大。磁性测量表明在180 K时发生铁磁转变,并由于超导性而产生反磁性磁化.结果表明,Ca $_2$ RuO $_4$纳米薄膜晶体同时具有超导电性和铁磁性.我们还发现,诱导的偏置电流和调谐的薄膜厚度引起的超导体-绝缘体转变。层状材料微纳米晶的制备使我们能够讨论超导体中丰富的超导现象。
2020-02-26 cond-mat.supr-con
Observation of two-level critical state in the superconducting FeTe thin films
FeTe是铁硫族化合物中的非超导母体化合物,在氧气中退火后变为超导。在磁性、自旋轨道耦合、不均匀性和晶格畸变的存在下,其超导电性的本质还没有得到很好的理解。本文将互感技术与磁输运技术相结合,研究了FeTe薄膜的磁化和超导电性。我们发现,具有最高Tc的薄膜表现出非饱和超流密度和强磁滞不同于均匀超导体。这种滞后现象可以用两能级临界态模型很好地解释,并表明了粒度对该化合物超导电性的重要性。
2019-06-22 cond-mat.supr-con
Metallization of hydrogen by intercalating ammonium ions in metal fcc lattices at low pressure
金属氢具有室温超导性,但其实验合成非常困难。因此,希望通过添加其它化学元素来降低金属氢的合成压力。然而,对于大多数超导体来说,通过“化学预压”将氢金属化以实现高温超导性仍然需要相对较高的压力,这使得实验合成变得困难。如何在低压范围内(0-50 GPa)实现高温超导是实现超导材料实用化的关键问题。为此,这项工作提出了一种策略,在金属的面心立方晶体中插入铵离子。高通量的周期表计算揭示了12种在低压下能形成动力学稳定的超导体的元素,其中AlN_2H_8、MgN_2H_8和GaN_2H_8的最高超导转变温度可达118.40、105.09和104.39 K。压力引起的键长变化和电荷转移揭示了高温超导的物理机制,其中H原子不断获得电子,导致H+离子转变为原子H,促进氢在温和压力下的金属化。我们的结果还揭示了两个强线性标量关系,一个是H原子电荷与超导转变温度的关系,另一个是第一电离能与最高超导转变温度的关系。此外,ZnN_2H_8、CdN_2H_8和HgN_2H_8在常压下也是超导体,间隙电子的存在表明它们也是超导体,它们相对较低的功函数(3.03、2.78和3.05 eV)意味着它们也可以用作氮还原反应的催化剂。
2022-07-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Ternary Scandium Telluride Sc6MTe2 with 3d, 4d, and 5d Transition Metals
本文报道了Sc6MTe2(M为3d、4d、5d过渡金属)中块体超导电性的发现,其中3d元素Tc更高,Sc6FeTe2的Tc最高达4.7 K,且Fe 3d轨道和自旋-轨道耦合分别增强Tc和上临界场,构成独特的d电子超导体家族。
2023-08-31 cond-mat.supr-con
Superconductivity in CuIr2-xAlxTe4 telluride chalcogenides
电荷密度波(CDW)与超导性(SC)是凝聚态物理中两个重要的物理现象,它们之间的关系一直是科学家们研究的热点。受这一研究热点的启发,我们系统地研究了层状碲硫系超导体CuIr 2-xAlxTe 4的物理性质。通过电阻和磁化强度的测量,我们发现少量的Al掺杂破坏了CDW的有序性。同时,超导转变温度(Tc)随掺杂量的变化而变化,当x = 0.075时,Tc达到最大值2.75 K。最高Tc样品CuIr_(1.925)Al_(0.075)Te_4的归一化比热跃变值为1.53,大于BCS值1.43,表明具有体超导性质。为了清楚地显示SC和CDW状态之间的关系,我们提出了Tc与掺杂含量的相图。
2021-12-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Li8Au electride
位于晶体空隙处的间隙阴离子电子(IAE)具有不同的拓扑结构,可以对其进行调整以获得新的性质。阐明IAE在电子-声子耦合(EPC)中的作用,并利用它来设计新的超导体,导致在高压下超导Li_8Au的电流预测。我们认为,发生高温超导的cadrides需要高对称性结构与氢类笼,电子受体元素来平衡电荷,和孤立的IAE与中频振动耦合。独特设计的Li 8Au双金属氧化物具有NaCl型(B1)晶格,以原子Au和立方Li 8笼为基础。孤立的IAE在笼中心形成,额外的电荷被Au吸收。这些八面体配位的IAE具有类似p轨道的属性,并且与Li 8笼中的原子振动强烈耦合。Li 8Au中的强EPC导致在250 GPa下计算出的Tc为73.1 K,这是迄今为止报道的所有硫化物的最高Tc。少量的Pt替代掺杂可以提高Li_8Au的Tc,使其超过液氮温度。
2023-02-14 cond-mat.supr-con
Prediction of high-temperature ambient-pressure superconductivity in hexagonal boron-rich clathrates
本文通过高通量密度泛函理论计算预测了六方富硼笼状化合物中的常压超导性,发现CaB$_8$C具有最高预测转变温度77.1 K,拓展了B-C笼状超导体家族。
2025-03-10 cond-mat.supr-con
Introduction to High-Temperature Superconductivity for Solid State Chemists
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
本文为固态化学家提供基于熟悉物理概念的直观超导导论,重点分析铜氧化物超导体的材料依赖性与非常规机制,并探讨提升临界温度的策略。
2026-05-24 cond-mat.supr-con
A real-space effective c-axis lattice constant theory of superconductivity
基于最近发展起来的超导实空间图象,我们研究了层状超导体中超导涡旋晶格的稳定性。结果表明,有效c轴晶格常数对提高材料的超导转变温度起着重要作用。对于具有有效c轴晶格常数c* 的层状超导体,可以用统一的表达式Tc(max)= 10 c *-28来估计可能的最高Tc(max)。对于新发现的铁基超导体,我们的结果表明,1111系列,21311系列和122系列的Tc分别不能超过60 K,50 K和40 K。在铜基氧化物超导体的情况下,似乎最高的Tc可以达到约161 K,而不施加外部压力。在我们的理论框架下,我们可以解释两种非常相似的铜氧化物超导体(La{2-x}Ba{x}CuO{4}为40 K,Sr{2-x}Ba{x}CuO{3+δ}为98 K)中完全不同的超导转变温度的实验结果。此外,还讨论了贵金属(如金、银、铜)不发生超导电性的物理原因。最后,我们论证了金属氢在室温下不能表现出超导性,甚至在任何低温下都不能成为超导体。
2010-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The fundamental role of charge asymmetry in superconductivity
BCS理论和伦敦理论都不包含电荷不对称性。然而,一个实验事实是,旋转的超导体总是表现出与其角速度平行的磁场,而不是反平行的磁场。这一点和其他几个实验观察指出了电荷不对称性在超导性中的特殊作用,这是空穴超导性理论的基础。该理论描述了正常状态下的重修饰的{ \it正}空穴载流子,通过配对而脱去修饰,并在超导状态下变成轻的未修饰的{ \it负}电子载流子。超导电性是由动能降低驱动的,而不是BCS中的电子-声子耦合。在量子力学中,动能的降低与电子波函数的$expansion$有关,因此我们预言:(1)超导体从其内部排出$negative$电荷,从而变成$positively$带电:(2)宏观静电场总是存在于超导体内部,在某些情况下也存在于外部近表面处;(3)宏观自旋电流存在于超导态;(4)超导体对外加纵向电场的响应是刚性的。这些预言适用于所有的超导体,并且是可检验的,但尚未经过检验。对于通过$negatively$带电阴离子中的$(positive)$空穴发生正常态传输的材料,该理论预测了最高的$T_c$。
2004-07-23 cond-mat.supr-con
Interplay between Charge-Density-Wave, Superconductivity, and Ferromagnetism in CuIr2-xCrxTe4 Chalcogenides
本文报道了CuIr_(2-x)Cr_xTe_4硫族化合物的晶体结构、电荷密度波(CDW)、超导电性(SC)和铁磁性(FM)。粉末X射线衍射(PXRD)结果表明,CuIr 2-xCrxTe 4系列样品具有两种结构类型和三个不同的区域:(i)层状三角结构区,(ii)混合相区,(iii)尖晶石结构区。此外,Cr取代Ir位导致了丰富的物理性质,包括CDW的崩溃,形成类似SC的圆顶状,以及磁性的出现。Cr掺杂稍微提高超导临界温度(Tsc)的最高Tsc = 2.9 K左右x = 0.06。随着x从0.3增加到0.4,铁磁居里温度(Tc)从175 K增加到260 K。然而,Tc在尖晶石范围内保持不变,从1.9到2。这一发现为研究CDW、SC和FM多体量子态之间的相互作用提供了一个全面的材料平台。
2022-03-09 cond-mat.supr-con
Surface-phase superconductivity in Mg-deficient V-doped MgTi$_2$O$_4$ spinel
发现V掺杂Mg$_{1-x}$Ti$_2$O$_4$表面相在绝缘块体上实现T$_c$约16 K的高温超导,并具有约25 Tesla的极高临界场,创下尖晶石超导体最高T$_c$纪录。
2023-06-25 cond-mat.supr-con