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
Toward possibility of high-temperature bipolaronic superconductivity in boron tubular polymorph: Theoretical aspects of transition into anti-adiabatic state
通过2% Mg-介孔Al2O3催化剂制备的大直径单壁硼纳米管(SWBNT)在~40 K和~80 K下显示出抗磁性转变,这是可能的超导性的重要指示(J.Phys.Chem.C113,(2009)17661)。然而,到目前为止,还没有理论研究来解释或反驳硼的超导性。本文应用电子-振动相互作用非绝热理论的第一性原理公式研究了硼纳米管的能带结构。从头算结果表明,在扭曲流态几何条件下,电子-振动耦合导致直径大于15 μ m的SWBNT发生反绝热基态跃迁.反绝热基态的热力学和磁学性质暗示了双极化超导电性的可能性。计算得到大直径SWBNT的临界温度Tc为39 K,Mg的加入使Tc提高到70-90 K。Al的存在抑制了SWBNT的超导电性,并且管在低至0K时仍保持金属性。硼纳米管的超导特性为纳米技术奠定了优越的材料基础。
2012-04-11 cond-mat.supr-con
Microscopic Evidence for Evolution of Superconductivity by Effective Carrier Doping in Boron-doped Diamond:11B-NMR study
用~(11)B-NMR研究了掺硼金刚石在异质外延生长的(111)和(100)薄膜上的超导电性。~(11)B-NMR谱表明,所有薄膜的B(1)位为单占据,B(2)位为硼+氢(B+H)络合物。结果表明,B(1)位取代引入的有效载流子是超导的主要原因,而电荷中性的B(2)位不能有效地提供载流子。这一结果也被1/T1 T测量的态密度所证实,表明超导电性的演化是由B(1)位取代引入的有效载流子所驱动的。
2006-12-06 cond-mat.supr-con
Boron Content and the Superconducting Critical Temperature of Carbon-Based Materials
本文研究了氮化硼-碳(BN-C)和碳化硼-碳(B_4C-C)颗粒混合物的磁化特性。磁场冷却的温度依赖性磁化在冷却和升温过程中的磁场冷却显示出一种热滞后,总是看到周围的变磁相变从反铁磁马氏体铁磁奥氏体相。低温磁化强度有一个向上的转折,这可以归因于超顺磁性,抗磁屏蔽,以及高温超导材料特有的捕获通量。在减去抗磁性背景之后,场依赖磁化环M(B)是铁磁性的,对于BN-C比对于B4 C-C混合物更显著。此外,磁化回线还显示出颗粒超导性特有的扭折特征。具有37.5重量% B的B4 C-C混合物的不可逆温度为Tc = 76 K。结合我们的数据与以前的结果,B掺杂的金刚石和Q-碳,我们发现,Tc随B浓度线性增加。
2020-12-11 cond-mat.supr-con
Pressure-induced Superconductivity in Sulfur-doped SnSe Single Crystal Using Boron-doped Diamond Electrode-prefabricated Diamond Anvil Cell
采用熔融缓冷法成功合成了硫掺杂SnSe单晶。用X射线光电子能谱学分析了样品的化学组成和价态。使用纳米多晶金刚石压砧将具有硼掺杂金刚石电极的金刚石压砧单元的压力范围升级到104 GPa,以研究样品的压力效应。电阻率测量的硫掺杂的SnSe单晶显示的绝缘体-金属-超导体的转变,通过施加高压高达75.9 GPa。
2018-07-23 cond-mat.supr-con
Theoretical Study on Superconductivity in Boron-Doped Diamond
本文用金刚石价带的简化模型研究了掺硼金刚石的超导电性。在德拜截止的瞬时相互作用假设下,用相干势近似(CPA)处理B离子的替位无序效应,用梯形近似处理空穴间吸引力效应。由此计算了准粒子寿命、掺杂引起的单粒子谱的演化以及无序对超导临界温度$T_c$的影响。我们特别比较了我们的结果与超原胞计算,看看无序的作用,这原来是至关重要的$T_c$。
2006-10-13 cond-mat.supr-con
Conventional Superconductivity properties of the ternary boron-nitride Nb2BN
通过磁化强度、电子输运和比热测量,证实了三元Nb 2 BN的超导体性质。BCS在Tc = 4.4K时具有常规超导性.临界磁场Hc 1(0)= 93 Oe和Hc 2(0)= 2082 Oe的外推的磁性和电阻率测量。比热数据表明γ = 6.3 mJ/mol K2,β = 0.293 mJ/mol K4,与BCS理论符合较好。
2014-01-04 cond-mat.supr-con
Tube filling technique influence on superconductivity in MgB2-based conductors prepared using laboratory made boron
本文系统地研究了采用不同填充工艺制备的单芯MgB 2基线材的抗弯性能。详细比较了填充工艺和最终热处理对超导性能的影响。所用的硼是在实验室中通过镁热还原氧化硼合成的,通过多次酸浸提纯并在高温下热处理以提高结晶度。临界电流密度和临界温度已在不同的合成/烧结温度进行了研究,以评估其依赖于所施加的最终热处理。在MPMS 5.5T量子设计SQUID中用磁场测量方法测量了短金属丝的临界电流密度,用四探针系统测量了样品在液氦杜瓦中冷却时电阻率的下降,从而测量了临界温度。
2014-06-12 cond-mat.supr-con
Irradiation induced modification of the superconducting properties of heavily boron doped diamond
金刚石是一种宽带隙半导体,当重掺杂硼时,可以被设计成表现出超导性。这种现象已经在通过化学气相沉积生长的样品中得到证实,其中硼浓度超过$n_{MIT} \gtrsim 4\times10^{20}/\text{cm}^3$的金属到绝缘体转变的临界浓度。虽然超导性的阈值载流子浓度通常在文献中得到很好的建立,但尚不清楚较高的临界温度与增加的硼浓度的相关性如何。先前的研究通常比较了在不同等离子体条件下或在具有不同晶体取向的衬底上生长的几个样品,以改变硼掺入晶格中的情况。在这里,我们提出了一个单一的样品与不变的硼浓度的研究,而不是修改的载流子浓度通过引入补偿缺陷,通过高能离子辐照。当缺陷的数量足以补偿空穴浓度到阈值以下时,超导性被完全抑制。此外,我们还证明了通过真空退火去除补偿缺陷来恢复超导性是可能的。
2018-09-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity in doped cubic silicon: an ab initio study
用第一性原理方法研究了掺硼、铝和磷的金刚石硅单晶的能带结构、振动模式和电子-声子耦合。我们的结果提供了证据,最近发现的超导转变在掺硼立方硅可以解释在一个标准的声子介导的机制。强调了晶格压缩和掺杂相关的伸缩模的重要性。我们发现采用铝掺杂代替硼掺杂可以使T $_C$提高一个数量级。
2007-01-10 cond-mat.supr-con
Observation of superconductivity in bilayer graphene/hexagonal boron nitride superlattices
一类低维超导(SC),如大多数“原子层”SC,仅在某些情况下存活,这意味着衬底的作用。此外,在最近发现的一些SC在非均质界面,SC被埋在散装固体和异位。真正的原子层SC很难访问。在这里,我们报告了一种新的途径,原子层SC在石墨烯超晶格。我们的器件包括堆叠的非扭曲双层石墨烯(BLG)和六方氮化硼(hBN),即,hBN/BLG/hBN莫尔超晶格。在原位静电掺杂,我们观察到一个SC圆顶的临界温度高达$T_{\rm{BKT}} = 14 \rm{K}$,对应于限制的旋涡。我们相信,SC通过掺杂狄拉克材料是无处不在的凝聚态物质,这项研究铺平了道路,设计一个新的SC家庭。
2019-09-03 cond-mat.supr-con
Effects of Rashba-spin-orbit coupling on superconducting boron-doped nanocrystalline diamond films: evidence of interfacial triplet superconductivity
在金刚石的许多显著特性中,当重掺杂硼时的超导能力吸引了碳社区的极大兴趣。当考虑纳米晶硼掺杂系统时,减少的维度和限制效应导致了几个有趣的观察结果,最值得注意的是,混合超导相的特征。在这里,我们提出了超高分辨率透射电子显微镜成像的晶界,并演示了如何复杂的微观结构导致增强的载流子相关性。我们观察到自旋轨道耦合(SOC)的标志性特征表现为弱的反局域化效应。增强的SOC被认为是由于在晶界界面处的反转对称性破缺以及晶粒之间的反对称限制电位的组合,诱导Rashba型SOC。从一个明显的零偏置峰的差分电导,我们证明了一个三重态组件的签名,相信是由于自旋混合所造成的隧穿单线态库珀对通过这样的Rashba-SOC晶界结。
2020-09-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Polycrystalline Diamond Thin Films
采用微波等离子体辅助化学气相沉积(MPCVD)方法制备了重掺硼金刚石薄膜,发现了超导电性。与高压高温方法相比,MPCVD沉积金刚石的优点是硼浓度在宽范围内的可控性,以及高硼浓度,特别是在(111)取向的膜中。通过输运测量,确定了超导转变温度Tc起始为8.7K,零电阻为5.0K。上临界场估计在7T左右。
2005-09-18 cond-mat.supr-con
Guest metal-driven quantum anharmonic effects on stability and two-gap superconductivity in carbon-boron clathrates
客体金属驱动的量子非谐效应决定了碳-硼笼合物的稳定性及双隙超导性,RbPbB6C6的Tc接近88 K,且表现出双隙超导特性。
2025-12-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity from doping boron icosahedra
提出了一种在富硼固体中实现超导态的新途径--空穴掺杂B $_{12}$二十面体。为此目的,我们考虑一个原型金属相的B $_{13}$ C $_2$。我们发现,在这个化合物的硼二十面体单位主要负责大的声子频率对数平均值,65.8毫电子伏,和温和的电子-声子耦合0.8。我们认为,这种高临界温度可能是空穴掺杂硼二十面体固体的一般特征。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Non-s wave superconductivity in boron-doped nanodiamond films with 0-π Josephson junction array
颗粒材料的超导输运特性受其微观结构的影响很大。我们发现,在重掺硼金刚石薄膜(HBDDF)薄膜中,一些尖锐的输运功能可以通过施加磁场和控制有限的偏置电流来操纵。我们证明了从脏金属的超导状态,通过绝缘峰产生在一个非常低的电流或磁场区域和特别明显的负磁阻与周期性振荡功能的电导率交叉。电流-电压特性显示出Berezinskiii-Kosterlitz-无阻(BKT)相变的特征,证实了最近观察到的HBDDF的二维结构。零偏压电导峰可以归因于在金刚石纳米晶体的晶界处形成的Andreev束缚态。通过金刚石异质结构中具有非s波序参量的超导转变的概念,可以定性地解释这组观测结果。
2017-10-14 cond-mat.supr-con
The effect of {11}^B substitution on the superconductivity in MgCNi3
本文报道了用粉末中子衍射法研究掺硼超导体MgC_{1-x} {11}^ B_{x} Ni_{3}的晶体结构。硼的溶解度极限被确定为大约x=0.16。当x从0增加到x=0.155时,晶胞从a = 3.81089(2)扩大到3.81966(2)埃。硼({11}^B)掺杂随着x的增加而降低Tc:从7.09 K(x=0)到6.44 K(x=0.155)。
2004-12-20 cond-mat.supr-con
Effect of Boron substitution on the superconductivity of non-oxide perovskite MgCNi3
本文报道了硼取代MgCNi_3超导体的合成、结构和磁(直流和交流)性质。采用标准固相反应法合成了一系列Mg1.2C1.6-xBxNi 3(x = 0.0,0.08和0.16)多晶块体样品,其晶体结构为立方钙钛矿结构,空间群为Pm 3 m。Rietveld分析表明,纯硼掺杂的样品的晶格常数a = 3.8106(4)nm,而硼掺杂量为5%和10%的样品的晶格常数a = 3.8164(2)nm和3.8173(5)nm。纯样品的直流磁化强度在7.3K附近出现超导转变(Tc),而硼的替代使Tc略有降低。纯样品在2K下的下临界场(Hc 1)约为150 Oe,随着硼的替代略有增加。由交流磁化率测量确定的纯样品的上临界磁场(Hc_2)分别为11.6kOe和91.70kOe(50%和90%抗磁性标准),而10%硼取代样品的上临界磁场分别为5.57kOe和42.5kOe。在碳位上10%的硼取代降低了Hc 2和Tc。另一方面,在2 K下的下临界场(Hc 1)从纯样品的约150 Oe略微增加到10%硼取代样品的200 Oe。表面上看,碳位硼取代引起的无序虽然略微增加了Hc 1,但同时降低了超导转变温度(Tc)和上临界场(Hc 2)。研究的MgCNi 3中Ni的高相对比例表明磁相互作用是重要的,并且非氧化物钙钛矿结构使其有趣。
2012-08-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity of metallic boron in MgB_2
MgB_2中的硼以镁为空间填充物形成多层蜂窝状晶格。能带结构计算表明Mg基本上是电离的,并且费米能级处的能带主要来自B轨道。强键合的离子成分和相当大的金属态密度产生相当大的电子-声子耦合。使用刚性原子球近似和类比铝,我们估计的耦合常数λ为1阶。再加上高声子频率(我们通过区域中心冻结声子计算估计其在300和700 cm^-1之间),这产生了高临界温度,与最近的实验报告的Tc=39 K一致(J. Akimitsu et al.,待公布)。因此,MgB_2可以被看作是长期以来一直在寻找的,但仍然是假设的超导金属氢的类似物。
2001-02-18 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
Nonadiabatic superconductivity in Li-intercalated hexagonal boron nitride bilayer
在锂嵌入六方氮化硼双层膜(Li-hBN)中,电子-声子相互作用的顶点修正不可忽略。这可以通过比值$λω_{D}/\varepsilon_{F}\sim 0.46$的非常高的值来证明,其中$λ$是电子-声子耦合常数,$ω_{D}$是德拜频率,符号$\varepsilon_{F}$代表费米能量。由于非绝热效应,Li-hBN中声子诱导的超导态的特征在于临界温度值($T^{\rm LOVC}_{C}\in\{ 19.1, 15.5, 11.8\}$ K,对于$μ^{\star}\in \{0.1, 0.14, 0.2\}$)比不考虑该效应的计算结果低得多:$T^{\rm ME}_{C}\in\{ 31.9, 26.9, 21\}$ K。从工艺角度看,$T_{C}$的低值限制了Li-hBN超导性能的可能应用。计算是在经典的Migdal-Eliashberg形式主义(ME)和Eliashberg理论与最低阶顶点修正(LOVC)下进行的。
2020-01-23 cond-mat.supr-con
Subkelvin tunneling spectroscopy showing Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductivity in heavily boron-doped silicon epilayers
在亚开尔文温度范围内对掺硼的超导硅外延层进行了扫描隧道谱研究。由此产生的局部微分电导表现为均匀超导体的预期,能隙色散低于+/-10%。超导能隙的光谱形状、振幅和温度依赖性符合BCS模型,进一步支持了弱耦合极限下声子介导的空穴配对机制的假设.
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of Boron Purity, Mg Stoichiometry and Carbon Substitution on Properties of Polycrystalline MgB$_{2}$
通过使用不同标称纯度的硼合成MgB $_{2}$,我们发现残余电阻率比($RRR = R(300 K) / R(42 K)$)的值从4到20,这几乎覆盖了文献中发现的所有值。为了获得高的$RRR$值,需要高纯度试剂。对于同位素纯硼,我们获得了化学计量化合物的最高$RRR \sim$ 20。我们还研究了具有0.8 $< x <$ 1.2的Mg $_{x}$ $^{11}$ B $_{2}$样品。对于Mg $_{0.8}$ $^{11}$ B $_{2}$至Mg $_{1.2}$ $^{11}$ B $_{2}$的范围,我们发现$RRR$的平均值在14和24之间。对于化学计量的较小变化($x=1\pm 0.1$)$RRR = 18 \pm 3$。我们所有的数据都表明,高$RRR$($\sim 20$)和低$ρ_{0}$($\leq 0.4 μΩcm$)是与高纯度MgB $_{2}$相关的固有材料性质。此外,我们已经进行了初步的工作,通过使用B $_{4}$ C优化碳掺杂的MgB $_{2}$的形成。通过标称Mg(B $_{0.8}$ C $_{0.2}$)$_{2}$在$1200^{\circ}C$下反应24小时,可以形成几乎单相的材料。该组合物的$T_{c}$介于$21.9 K$和$22.7 K$之间(取决于标准)。
2002-12-16 cond-mat.supr-con
La-$X$-H hydrides: is hot superconductivity possible?
最近声称的热超导临界温度高达550 K的La + x(arXiv:2006.03004)的动机,我们调查的高压相图可能已经形成的化合物,在实验中,使用第一性原理计算的进化晶体结构预测和超导性。从假设所观察到的T $_c$可以通过连续加热后,预形成的LaH $_{10}$相实现,我们检查合理的三元镧,氢和其他元素存在于金刚石砧单元:硼,氮,碳,铂,镓,金。我们发现只有硼能形成类超导体结构,但预测的Tc与实验报道不一致。我们的研究结果表明,虽然热超导性的要求应该重新考虑,它是很有可能的未知的富氢三元或多元相含有镧,硼和氢可能已经形成在报告的实验条件下,这些可能会表现出超导性能相当,甚至优于目前已知的超导体。
2021-06-14 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Boron under pressure - why are the measured T$_c$'s so low?
利用全势能线性Muffin-tin轨道(FP-LMTO)方法研究了硼的bct和fcc两种金属相的超导电性与压力的关系。线性响应计算进行检查的声子频率和电子-声子耦合的各种晶格参数,和超导转变温度从Eliashberg方程得到。在bct和fcc相的超导转变温度T $_c$被发现随着压力的增加而降低,由于伴随着电子-声子耦合的减少的声子硬化。这与最近的一份报告相反,在该报告中发现T $_c$随压力增加。甚至更剧烈的是在4-11 K范围内的测量T $_c$与在60-100 K范围内的bct和fcc相的计算值之间的差异。计算表明,从fcc到bct相变,由于体积增加或压力降低,是由软化的X点横声子。这种声子软化还导致fcc相中高体积的大的电子-声子耦合,导致耦合常数超过2.5,T $_c$接近100 K。我们讨论了可能的原因,为什么实验可能揭示了T $_c$的远低于本研究所建议的。本文的主要结论是不能排除在高压纯金属硼相中存在超过50 K的高T $_c$的可能性,从而证实了进一步实验研究高压纯硼相超导特性的必要性。
2005-07-12 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
Origin of Superconductivity in Boron-doped Diamond
利用硼掺杂金刚石的电子和振动性质与MgB 2的相似性,研究了最近报道的掺硼金刚石在T_c= 4K时的超导电性。由C-C键拉伸模式产生的空穴态的变形势比驱动其高Tc的MgB 2中的相应量大60%,导致非常大的电子-声子矩阵元素。计算得到的耦合强度λ~ 0.5导致T_c在5-10 K范围内,并使声子耦合成为可能的机制。较高的掺杂应该会使T_c有所增加,但主要是三维性对态密度的影响使掺杂金刚石的T_c不能接近MgB_2。
2004-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Specific heat and electronic states of superconducting boron-doped silicon carbide
2004年在重掺硼半导体杂质半导体金刚石(C:B)和2006年在硅(Si:B)中发现的超导电性重新引起了人们对杂质半导体超导态物理的兴趣。最近,我们发现在密切相关的“混合”系统重掺硼碳化硅(SiC:B)的超导性。有趣的是,后一种化合物是I型超导体,而上述两种材料是II型超导体。在本文中,我们提出了一个广泛的分析,我们最近的比热研究,以及能带结构和预期的费米面。我们观察到在超导状态下的电子比热表观的二次温度依赖性。可能的原因是节点间隙结构或由于样品的非超导部分而产生的剩余态密度。在Ginzburg-Landau框架下估计了基本的超导参数。我们比较和讨论我们的结果与那些报道的C:B和Si:B。最后,我们评论了SiC:B与两种“母体”材料C:B和Si:B相比,其超导电性差异的可能来源。
2008-03-07 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
Signatures of a high-temperature collective electronic phase with superconductivity-like characteristics and a giant pressure effect in networks of boron-doped ultrathin carbon nanotubes
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Université Grenoble Alpes, Université Toulouse, INSA Toulouse, CNRS, LNCMI, EMFL(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、图卢兹大学、图卢兹国立理工学院、法国国家科学研究中心、低温磁强研究所、欧洲磁场实验室);Cambridge University(剑桥大学)
研究通过硼掺杂超薄碳纳米管网络在常压下发现高温度超导性,压力效应显著提升临界温度并改变电阻特性。
2026-06-23 cond-mat.supr-con
High-T$_c$ Superconductivity in doped boron-carbon clathrates
我们报道了最近合成的XB $_3$ C $_3$包合物的热力学和超导性质的高通量从头计算研究。这些化合物,其中硼和碳形成一个海绵状网络的相互连接的笼,每个包围一个中心X原子,是有吸引力的候选人,以实现高Tc常规超导在环境压力下,由于同时存在的刚性B-C共价网络和可调的电荷库,由客体原子提供。三元化合物如CaB $_3$ C $_3$、SrB $_3$ C $_3$和BaB $_3$ C $_3$在中等压力或环境压力下预计表现出T $_c$ $\lt$ 50 K,如果通过用一价碱金属替换二价碱土金属以形成有序的$XY$ B $_6$ C $_6$合金来对原始化合物进行空穴掺杂,则T $_c$ 50 K可进一步增加至77 K。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in bundles of a mixture of doped carbon nanotubes
使用非均匀Bogoliubov-de Gennes形式主义,我们研究了单壁碳纳米管束的超导性质,由金属和半导体纳米管的混合物组成,具有不同的临界转变温度。我们研究了平均超导序参量和临界转变温度如何依赖于束中半导体碳纳米管的分数。
2011-09-13 cond-mat.supr-con
Possible superconductivity above 400 K in carbon-based multiwall nanotubes
对碳基多壁纳米管进行了磁化和电阻测量。磁化强度和电阻数据可以一致地解释在400 K以上的体超导性,虽然我们不能完全排除其他可能的解释的数据。
2001-11-19 cond-mat.supr-con
Absence of sizable superconductivity in hydrogen boride: A first principles study
最近合成的硼化氢单层在Cmmm相是一个有前途的超导体,由于其类似于MgB 2和大的氢含量在其结构。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,我们研究了它的电子,振动和超导性质,并得出结论,尽管预期,硼化氢没有一个相当大的超导临界温度。系统中氢的存在改变了硼-硼键,削弱了电子-声子相互作用。我们研究了掺杂对提高体系临界温度的影响,但电子或空穴的掺杂对提高体系的临界温度没有明显的效果。我们把这个系统的小临界温度归因于费米能级上的态的氢特征消失,这些态主要是硼的p态。我们的研究结果表明,在费米能级上需要大量的类氢态才能在氢化单层膜中获得大的超导临界温度。
2022-05-16 cond-mat.supr-con
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
Superconductivity of Carbon Compounds with Sodalite Structure
我们研究了具有方钠石结构的碳化合物的超导电性,它类似于氢化合物的高温超导性。通过第一性原理计算进行了系统的分析,包括检查外压下的机械和动态不稳定性$P$。这些不稳定性分类的有效掺杂电荷与系统的晶格常数的相图。我们还提出了超导转变温度$T_{\rm c}$作为$P$的功能,为许多碳化合物和纯碳系统的方钠石结构。它们中的一些在$P > \sim 30$ GPa下具有高达约100 K的$T_{\rm c}$,并且结果表明碳的方钠石结构可能是产生声子介导的高$T_{\rm c}$超导性的关键。
2022-04-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity in boron-doped carbon nanotube networks
以煅烧沸石的5埃孔径为模板,采用化学气相沉积法制备了硼掺杂碳纳米管网络。拉曼数据表明网络包括互连的碳纳米管段。输运测量表明,超导转变开始于40 K,在20 K附近急剧下降到2K时的低电阻状态,伴随着电流电压特性中的低电阻平台,在零电阻附近波动。磁测量显示出薄超导导线网络的迈斯纳效应特征,其中超导导线半径远小于伦敦穿透长度。在低磁场下,负的抗磁化率被观察到持续超过200 K。的运输和磁性数据的基础上调和的物理模型的基础上,包括短,一维超导纳米管,管理的全球运输行为的弱链接。
2023-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Prediction of phonon-mediated high temperature superconductivity in stoichiometric Li$_2$B$_3$C
二硼酸镁(MgB $_2$)超导性的发现,激发了人们对寻找具有类似晶格结构的新超导体的极大兴趣。与铜酸盐或铁基超导体不同,MgB $_2$是一种声子介导的高温超导体。这种材料高温超导性的出现是由于费米能级附近的硼$σ$成键电子与键伸缩光学声子模之间的强耦合。本文基于第一性原理计算表明,Li $_2$ B $_3$ C是一个很好的超导体候选者,其超导转变温度(T $_c$)可能比MgB $_2$更高. Li $_2$ B $_3$ C由交替的石墨烯状硼-碳层和硼-硼层组成,在它们之间插入锂原子。类似于MgB $_2$,Li $_2$ B $_3$ C是固有的金属,并且在费米能周围具有两个$σ$ -和两个$π$ -电子带。超导对主要是通过硼$σ$键合电子与各种光学声子模之间的强相互作用而粘合的。
2013-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity near 70 K in boron-carbon clathrates MB$_2$C$_8$ (M = Na, K, Rb, Cs) at ambient pressure
通过第一性原理计算,预测MB$_2$C$_8$(M=Na, K, Rb, Cs)在常压下具有超导电性,其中CsB$_2$C$_8$的$T_c$最高达68.76 K,扩展了B-C包合物超导体家族。
2024-05-22 cond-mat.supr-con
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
Carbon Doping in MgB_2 : Role of Boron and Carbon p_x(y) Bands
本文研究了Mg(B_{1-x} C_{x})_{2}合金的电子结构和超导转变温度T_c随x的变化,其中0 \leq x \leq为0.3。基于密度泛函的方法采用相干势近似来描述无序效应,采用Gaspari-Gyorffy方法来估计电子-声子矩阵元,采用Allen-Dynes方程来计算T_c。研究发现,Mg(B_{1-x} C_{x})_{2}合金的电子结构变化,特别是在费米能E_F附近,主要来自E_F随x增大的向外移动,B面无序的影响很小。特别地,我们的结果显示对于0.2 \leq x \leq 0.3,B和C p_{x(y)}状态都急剧下降。我们计算的Mg(B_{1-x} C_{x})_{2}合金的T_{c}的变化与实验定性一致。
2003-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon-Mediated Superconductivity near the Lattice Instability in Hole-doped Hydrogenated Monolayer Hexagonal Boron Nitride
采用密度泛函理论与局域密度近似,我们表明,完全氢化的单层六方氮化硼(H $_2$ BN)的直接带隙为2.96 eV的蓝光区,而原始的$\textit{h}$ -BN具有更宽的间接带隙为4.78 eV。空穴掺杂的H $_2$ BN在低载流子密度($n$)下是稳定的,但在较高的$n$下变得动态不稳定。我们预测,它是一个声子介导的超导体的转变温度($T_c$),可以达到$\sim$ 31 K在$1.5\times$ $10^{14}$空穴的$^{-2}$附近的晶格不稳定性。通过施加6%的双轴拉伸应变以及在接近新的晶格不稳定性的$^{-2}$的$3.4\times$ 10个$^{14}$孔cm的$n$处的掺杂,$T_c$可以被增强到$\sim$ 82 K。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multigap superconductivity in the Mo$_5$PB$_2$ boron-phosphorus compound
四元Mo $_5$ PB $_2$化合物最近被报道显示出超导电性,其临界温度高达9.2 K。为了寻找Mo $_5$ PB $_2$中存在多个超导能隙的证据,进行了综合测量,包括磁化率、电阻率、热容以及μ子自旋旋转和弛豫($μ$ SR)测量。低温超流密度和电子比热的数据表明Mo $_5$ PB $_2$中存在无结超导基态。两个超导能隙$Δ_0$ = 1.02 meV(25%)和1.49 meV(75%),以描述低$T$电子比热数据。多能隙特征由超导状态下的电子比热系数和高斯弛豫速率的场依赖性清楚地证明(即,超流体密度),以及温度依赖性的上临界场。通过结合我们广泛的实验结果与数值能带结构计算,我们提供了令人信服的证据,多能隙超导钼$_5$ PB $_2$。
2020-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ambient-Pressure Superconductivity from Boron Icosahedral Superatoms
Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik(马克斯·普朗克微结构物理研究所);Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学)
研究发现富含硼的新型化合物,由相互连接的B₁₂二十面体和电正性客体原子构成,其在常压下动态稳定,且在高压下可形成,具有高临界温度的超导性。
2026-05-14 cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Superconductivity in diamond
我们报道了在高压(8-9 GPa)和高温(2,500 - 2,800 K)下合成的掺硼金刚石中发现的超导性。电阻率、磁化率、比热和随场变化的电阻测量表明,在超导转变温度Tc=4 K以下,掺硼金刚石是大块的II型超导体;在Hc 2(0)=3.5 T的磁场中,超导性仍然存在。金刚石结构碳中超导性的发现表明,同样在金刚石结构中形成的Si和Ge在适当的条件下也可以类似地表现出超导性。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity of the Ternary Boride Li_2Pd_3B Probed by ^{11}B NMR
本文报道了最近发现的超导体Li_2Pd_3B的^{11} BNMR测量结果。自旋晶格弛豫率1/T_1在低于T_c(H= 1.46T)= 5.7K时出现一个明显的相干峰,由Knight位移测量的自旋磁化率也在低于T_c时降低。这些结果表明,超导电性是传统的性质,与各向同性的差距。我们的研究结果还表明,硼的$p$ -电子和钯的d-电子,与硼$p$ -电子杂化是主要负责的超导电性。
2005-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Machine-learning Guided Search for Phonon-mediated Superconductivity in Boron and Carbon Compounds
Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室);Iowa State University(爱荷华州立大学)
本研究利用机器学习结合从头计算,发现硼和碳化合物中具有超导性质的候选材料,预测了多个低温超导体。
2026-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in Silicon Nanostructures
本文报道了在n型Si(100)表面预氧化后,通过短时间硼扩散制备的硅纳米结构的超导电性。这些基于Si的纳米结构表示由重掺杂硼的delta势垒限制的p型高迁移率硅量子阱(Si-QW)。ESR研究表明δ势垒由三角形偶极中心B(+)-B(-)组成,这是由浅硼受主的负U重构引起的,2B(0)=>B(+)-B(-)。电阻、热电动势、比热和磁化率与温度和磁场的关系表明,所观察到的高温超导性似乎是由于在Si-量子阱-δ-势垒界面上的硼的负U偶极中心的小孔双极化子的转移所致。所得到的超导体能隙值与正常态电导和超导态零电阻超导电流随偏压变化的振荡数据符合得很好。这些振荡似乎是相关的开和关共振调谐的二维子带的空穴与超导体的费米能量δ势垒。最后,通过对多重Andreev反射(MAR)过程和超电流量子化的研究,揭示了S-Si-QW-S结构中的邻近效应。
2008-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pressure induced superconductivity in WB2 and ReB2 through modifying the B layers
最近发现的超导性高达32 K的加压MoB 2重新点燃的兴趣,探索高Tc超导过渡金属二硼化物。受这项工作的启发,我们将注意力转向了5d过渡金属二硼化物。在这里,我们系统地研究了WB2和ReB2的结构和物理性质对外部压力的响应,具有不同类型的硼层。与MoB 2类似,在WB2中也观察到了高于60 GPa的压力诱导超导性,在100 GPa下的最大Tc为15 K,而在ReB 2中在此压力范围内没有检测到超导性。有趣的是,WB2和ReB2在环境压力下的结构持续到高压而没有结构相变。理论计算表明,在这类过渡金属二硼化物的平面硼层的比例可能是至关重要的高Tc的外观。结合理论和实验结果突出了硼层的几何形状对超导电性的影响,并揭示了硼化物中新型高Tc超导体的探索。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonadiabatiic superconductivity in MgB2 and cuprates
本文用无参数的公式从测得的伦敦穿透深度估算了新发现的高Tc超导体MgB_2和铜酸盐的费米能Ef。Ef的MgB2和超过30镧,钇和汞基铜酸盐似乎是约或低于100毫电子伏,这取决于掺杂。有充分的证据表明,在所有新发现的超导体中,极低的Ef值和载流子与高频声子的强耦合是导致高Tc的原因。考虑到载流子主要存在于铜酸盐中的氧上、硼化镁中的硼上和掺杂富勒烯中的碳上,这些超导体分别形成基本上为$nonadiabatic$“金属”氧、硼和碳的物质。预测了二硼化镁中硼同位素效应对载流子质量的影响,类似于赵国猛等在铜酸盐中观察到的氧同位素效应对超载流子质量的影响。
2001-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in silicon nanostructures
本文报道了在n型Si(100)表面通过短时间硼扩散制备的硅纳米结构中观察到的超导电性。这些硅基纳米结构代表了p型超窄自组装硅量子阱,2nm,由重掺杂硼的delta势垒限制,3nm。EPR和热电动势研究表明δ势垒由三角形偶极中心组成,这是由浅硼受主的负U重构引起的。使用CV和热电动势技术,SQW内的二维空穴的运输被证明是伴随着通过这些负U中心,导致在超导电性的三角洲势垒的单孔隧穿。从这些测量获得的相关间隙的值是在一个很好的协议与来自温度和磁场的磁化率,揭示了强抗磁性的依赖关系的数据,并另外确定超导体间隙值。
2006-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonating Valence Bond Mechanism of Impurity Band Superconductivity in Diamond
一个非常新的观察,在未补偿的硼掺杂金刚石的超导性,是惊人的接近安德森-莫特绝缘体的早期观察到的金属过渡,促使我们建议在杂质带的电子关联驱动的超导性。无规库仑势消除了硼受主态的三重轨道简并,产生了有效的单一、窄、紧束缚和半填充的空穴带。相邻中性受体$B^0-B^0$的自旋之间的单重态耦合是配对的种子。在绝缘体到金属的过渡过程中,一小部分相等的带电$B^+$和$B^-$态(自由载流子)自发产生并离域。于是中性单线态共振并带电,导致共振价键(RVB)超导态。
2004-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless superconductivity in the centro- and noncentrosymmetric rhenium-boron superconductors
本文报道了中心对称Re $_3$ B和非中心对称Re $_7$ B $_3$超导体的综合研究。在宏观水平上,通过电阻率、磁化强度和热容测量表征了它们的体超导性(SC)(其中$T_c$ = 5.1 K(Re $_3$ B)和3.3 K(Re $_7$ B $_3$)),同时通过μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)研究了它们的微观超导性质。在这两个Re $_3$ B和Re $_7$ B $_3$的低$T$零场电子比热和超流密度(通过横向场$μ$ SR确定)建议nodeless SC。这两种化合物表现出一些功能的多间隙SC,证明了温度依赖的上临界场$H_\mathrm{c2}(T)$,以及电子能带结构计算。从零场$μ$ SR测量中确定的SC起始点以下没有自发磁场,表明Re $_3$ B和Re $_7$ B $_3$的超导状态中保留了时间反演对称性。我们的研究结果表明,缺乏反演对称性和伴随的反对称自旋轨道耦合效应是不是必不可少的发生在这些铯-硼化合物的多能隙SC。
2021-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly Correlated Impurity Band Superconductivity in Diamond: X-ray Spectroscopic evidence for upper Hubbard and mid-gap bands
在最近的硼掺杂金刚石的X射线吸收研究中,Nakamura等人已经在非超导样品中观察到良好隔离的窄硼杂质带,并且在超导样品中在化学势处观察到额外的窄带。我们解释美丽的光谱作为证据的上部哈伯德带的莫特绝缘杂质带和一个额外的金属“中间带隙”的导电“自掺杂”莫特绝缘体。这支持了本作者最近的一个理论的基本框架强相关杂质带超导(SCIBS)在一个宽禁带绝缘体的模板,没有直接参与的价带状态。
2004-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con