Magneto-structural phase transitions and two-dimensional spin waves in graphite
本文报告了在氢化高定向热解石墨中形成二维自旋波的新实验证据，其遵循具有弱单轴各向异性的2D Heisenberg模型，并发现电阻率温度依赖性中的阶梯状特征，暗示了结构相变、三重态超导和手性性质等可能性。
2023-11-22 cond-mat.supr-con
Electric field exfoliation and high-T$_{\text{C}}$ superconductivity in field-effect hole-doped hydrogenated diamond (111)
利用第一性原理计算研究了氢化$(111)$金刚石表面场效应诱导超导的可能性。通过计算大块金刚石和氢化表面之间的能带排列，我们表明，电场剥离的样品，分离的电子状态在价带顶的散装投影。在这里考虑的空穴掺杂值下，范围从$n=2.84\times10^{13}$ cm $^{-2}$到$n=6\times 10^{14} $ cm $^{-2}$，价带顶由具有不同有效质量的空穴的多达三个电子带组成。这些带类似于未掺杂表面的带，但是它们被电场严重地修改，并且与刚性掺杂图像基本上不同。我们计算了超导性质，包括板的充电和电场的结构特性，电子结构，声子色散和电子-声子耦合的影响。我们发现当掺杂量达到$n=6\times 10^{14} $ cm $^{-2}$时，电子-声子相互作用为$λ=0.81$，并且随着$T_{\text{C}}\approx 29-36$ K的增加出现超导电性。超导性主要由面内金刚石声子振动支持，并且在较小程度上由一些面外振动支持。相关的电子-声子散射过程涉及带内和带间散射，因此超导本质上是多带的。
2019-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in Layered van der Waals Hydrogenated Germanene at High Pressure
在高压压缩和减压过程中，观察到层状范德华氢化锗烯（GeH）的结构和超导转变。GeH在8.39 GPa下的临界温度（Tc）为5.41 K时具有超导转变。在16.80 GPa下发生晶体到非晶的转变，同时保持超导性。一个异常增加的Tc高达6.1 K已被观察到在减压过程中，而GeH保持无定形。原位高压同步辐射X射线衍射和原位高压拉曼光谱的密度泛函理论模拟表明，GeH的超导电性是由于高压下费米能级态密度的增加以及电子-声子耦合效应的增强。减压驱动的超导电性增强来自于与面内Ge-Ge声子模相关的压力诱导声子软化。GeH作为一种非晶态金属氢化物超导体，为研究层状vdW材料中的非晶态氢化物超导性提供了一个平台。
2021-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Field-effect induced superconductivity in surfaces of tetrahedrally coordinated semiconductors: the case of (111) hydrogenated silicon
我们以氢化（111）硅表面为例，证明了通过场效应（FET）掺杂在四面体配位半导体中诱导双晶相变的可能性。我们进行密度泛函理论计算的电子和振动特性的系统在适当的FET几何形状，考虑到所施加的电场和感应电荷密度。利用$q=Γ$中的简化模型和McMillan/Allen-Dynes公式，我们得到了临界温度的估计。我们观察到，通过在$n_{dop}=6\cdot10^{14}$ cm $^{-2}$处重掺杂空穴，我们得到了$λ_{Si}=0.98$的电子-声子耦合常数和在$T_{\text{c}}\in[8.94;10.91]$ K处的双稳态相变，其中$μ^*\in[0.08;0.12]$。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Indication of Superconductivity at 35 K in Graphite-Sulfur Composites
本文报道了石墨-硫复合材料的磁化强度测量结果，该材料在T $_{c0}$ = 35 K以下表现出明显的超导行为。测量了第二类超导体的迈斯纳-奥森菲尔德效应、屏蔽超电流和磁滞回线特性。结果表明，超导电性发生在一个小的样品分数，可能与样品表面。
2001-09-13 cond-mat.supr-con
Graphite, graphene and the flat band superconductivity
在双层石墨烯中已经报道了具有转变温度$T_c=1.7$ K的超导性[1，2]。以下是可能揭示这种超导性形成机制的主要因素。在双层石墨烯中观察到超导性，当两层被扭曲时，并且$T_c$的最大值发生在扭曲的“魔角”处，在该魔角处电子能带结构变得几乎平坦。同样的因素已经被提出[3]来解释石墨[4-8]中的实验，该实验报告了高取向热解石墨（HOPG）中的高温超导性。只有当样品在HOPG畴之间含有准二维界面时，才存在室温超导的暗示。这些畴应该相互扭曲，以形成电子光谱中的平带。这种无色散的能谱具有奇异的态密度，这提供了与耦合常数成比例的转变温度，而不是指数抑制。石墨及其超导电性正成为研究的主流。可以说，我们正在进入超导的石墨时代。现在是时候结合理论和实验的努力，以达到在石墨和类似的真实或人造材料中的大块室温T超导性。
2018-03-27 cond-mat.supr-con
Mean field superconductivity approach in two dimensions: Hydrogen in Graphite
在BCS超导理论框架下，计算了金属氢-石墨烯体系的零温超导能隙，以估算准二维高取向热解石墨的超导临界温度。所得到的结果作为氢诱导的载流子密度$n$和它们的有效质量$m^\star$的函数给出。所得到的间隙显示出类麦克斯韦分布，其中$\sim 60 $ K在$n \sim 3 \times 10^{14} $ cm $^{-2}$和$m^\star/m = 1$处最大。考虑到最近的实验证据颗粒超导石墨的理论结果进行了讨论。
2009-02-11 cond-mat.supr-con
Can doping graphite trigger room temperature superconductivity? Evidence for granular high-temperature superconductivity in water-treated graphite powder
尝试掺杂石墨薄片，我们发现纯的、数十微米粒度的石墨粉末在用纯水简单处理后的磁化显示出清晰且可重复的颗粒状超导行为，其临界温度高于300 K。所观察到的磁特性作为温度、磁场和时间的函数，提供了通过约瑟夫森相互作用弱耦合晶粒的证据，揭示了超导涡旋的存在。
2012-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Granular superconductivity at room temperature in bulk highly oriented pyrolytic graphite samples
研究了两种不同内部结构的高取向热解石墨（HOPG）样品的磁响应特性。对于具有良好定义的界面的样品，平行于石墨烯层，温度和磁场滞后与最近在水处理的石墨粉末中发现的那些相似。所观察到的行为表明，在室温以上的颗粒超导性的存在与以前的报告在其他石墨样品。颗粒超导行为只观察到垂直于嵌入界面的磁场，而平行于它们施加的磁场在温度或磁场中没有观察到相关的滞后。将温度升高到$\sim 400$ K以上会不可逆地改变样品的滞后响应。
2013-01-18 cond-mat.supr-con
Hydrogen-induced high-temperature superconductivity in two-dimensional materials: Example of hydrogenated monolayer MgB$_2$
氢基化合物在超高压下，如聚二甲基硅氧烷$_3$ S和LaH $_{10}$，通过传统的电子-声子耦合机制实现超导，以达到迄今为止已知的创纪录的临界温度。我们在这里证明，氢的声子介导的超导性的固有优势，可以利用在一个完全不同的系统，即二维（2D）材料。我们发现，氢吸附原子可以强烈增强二维材料的超导性，由于平带状态起源于原子状氢轨道，从而产生高密度的状态，并由于高频氢相关的声子模式的出现，提高了电子-声子耦合。作为一个具体的例子，我们研究了氢原子对单层MgB $_2$超导性质的影响，通过求解完全各向异性的Eliashberg方程，结合第一性原理描述的电子和振动态，以及它们之间的耦合.我们表明，氢化导致一个高的临界温度为67 K，这可以提高到100 K以上的双向拉伸应变。
2019-02-11 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
Stability, electronic disruption, and anisotropic superconductivity of hydrogenated trilayer metal tetraborides (MB$_{4}$H; M=Be, Mg, Ca, Al)
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
研究氢化三层层状金属四硼化物的稳定性、电子破坏及各向异性超导性，揭示其金属特性与氢化对能带结构和费米面的影响，发现CaB₄H具有最强的电子-声子耦合，超导临界温度达64 K。
2025-11-12 cond-mat.supr-con
On the superconductivity of graphite interfaces
我们提出了一个解释的外观超导电性的界面处的石墨与Bernal堆叠秩序。在两个轻微扭曲的石墨结构之间的界面处出现了具有平坦带的线缺陷网络。由于平带的存在，在这些准一维走廊中发现高温超导性的可能性大大提高。当超导线网络密集时，它实际上变成二维的。该模型解释了过去发表的几篇关于在不同取向的石墨样品、石墨粉以及石墨复合材料样品中观察到室温超导性的报道。
2014-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Intercalated Graphite Compounds C6Yb and C6Ca
本文报道了在等结构石墨层间化合物C_6Yb和C_6Ca中发现的超导电性，其转变温度分别为6.5K和11.5K。这些化合物的结构表征表明，它们是六方层状系统在同一类的其他石墨插层。如果我们假设所有的外层s-电子都从嵌入物转移到石墨片上，那么这些化合物中的电荷转移与其他超导石墨嵌入物如C8 K 1，2相当。然而，C6 Yb和C6 Ca的超导转变温度高达两个数量级。有趣的是，超导上临界场的研究和电阻率测量表明，这些化合物是显着更各向同性比纯石墨。这是出乎意料的，因为引入插层剂的效果是使石墨层进一步分开。
2005-03-23 cond-mat.supr-con
Intrinsic Superconductivity at 25 K in Highly Oriented Pyrolytic Graphite
高取向热解石墨薄样品的高分辨率磁电阻数据表明临界温度为$T_c \sim 25 $ K的非均匀超导性。这些数据表明：i）类似于约瑟夫森耦合晶粒的电阻对磁场的滞后环，ii）量子Andreev共振和iii）Schubnikov-de Haas振荡的不存在。结果表明，石墨是一个非绝热超导畴浸没在类石墨基体中的系统。作为石墨中超导性的可能起源，我们讨论了当存在两个非常不同的电子质量时的能带隙超导性。
2007-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Granular superconductivity below 5~K in SPI-II pyrolytic graphite
我们研究了透射电子显微镜（TEM）的传输特性，从热解石墨样品的B级（SPI-II）的石墨烯层的边缘与电接触。温度、磁场、输入电流对电阻的依赖关系以及电流-电压特性曲线与5~K以下颗粒超导性的存在是一致的。TEM照片的研究lamicum揭示了明显的差异，嵌入式接口中存在的更有序的热解样品，这似乎是起源相对较低的温度下观察到的颗粒超导性。
2014-12-30 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
Indications of superconductivity in doped highly oriented pyrolytic graphite
我们用标准电阻-温度技术在磷离子注入的高取向热解石墨中观察到了可能的超导性。开始似乎是高于100 K和淬火所施加的磁场已被观察到。四个初始注入硼的样品没有显示出变成超导相的迹象，而所有四个初始和八个随后注入磷的样品显示出至少存在少量可能的超导相的迹象。观察到的起始温度取决于存在的电子供体的数量和对高度取向热解石墨样品中的石墨烯子层造成的损伤量。因此，数据似乎表明，在未受损的掺杂石墨中存在高得多的起始温度的可能性。
2014-04-18 cond-mat.supr-con
Bulk evidence for single-gap s-wave superconductivity in the intercalated graphite superconductor C$_6$Yb
我们报告的平面内的电阻率$ρ$和热导率$κ$的嵌入石墨超导体C $_6$ Yb的温度低至$T_c$ /100的测量。当沿c轴施加场时，对于$H_{c1} < H < H_{c2}$，剩余电子线性项$κ_0/T$以指数方式演变。这种激活的行为建立了明确的s波的序参量，并排除了在这个系统中的多间隙或非常规超导的可能性。
2006-03-24 cond-mat.supr-con
Electric-field induced strange metal states and possible high-temperature superconductivity in hydrogenated graphitic fibers
本文研究了增大外加电场强度对氢化石墨纤维电荷输运的影响。电阻率测量进行了直流电流在nA - mA范围内，温度从1.9 K到300 K。高温非欧姆电压-电流依赖性很好地描述了非线性随机电阻网络模型适用于系统，在所有尺度上是无序的。随温度变化的电阻率显示出线性的，从绝缘到金属状态的阶梯状转变以及平台的功能。随着更多的电流被提供，纤维变得更导电，因此电流密度上升。在高电场中观察到最有趣的特征。当光纤冷却时，电阻率首先随温度线性下降，然后在温度T？260？280 K，与场无关。这些对碳、氢、氮和氧原子组成的系统的观察表明，可能存在电场诱导的超导性，具有高临界温度，这是通过研究手性对生命起源的作用而预测的[1]。
2020-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for room temperature superconductivity at graphite interfaces
在过去的43年里，有几个暗示表明在室温以上的不同石墨基系统中存在颗粒超导性。本文综述了一些结果，特别是在水和正庚烷处理的石墨粉、不同性质的商品石墨和天然石墨块以及透射电子显微镜（TEM）中所得到的结果。总体结果表明，超导区域的存在，并局限于某些内部界面的石墨结构。在所有具有超导性质的样品中存在菱形石墨相，这表明它与Bernal相的界面可能是高温超导性的起源，正如理论计算预测的那样。高精度的电阻和磁化强度测量用于确定在$T_c \gtrsim 350~$ K的转变。为了检查样品中是否存在真正的零电阻路径，我们使用了局部磁测量，其结果支持在如此高的温度下存在超导区域。
2017-09-01 cond-mat.supr-con
Metal-Insulator-Metal Transitions, Superconductivity and Magnetism in Graphite
本文综述了高取向热解石墨（HOPG）和单晶Kish石墨样品的磁输运和磁化测量的最新结果。发现了垂直于石墨基面的磁场驱动下的金属-绝缘体和绝缘体-金属相变，并根据相关理论进行了讨论。结果提供了证据，即使在室温下，在HOPG的局部超导畴的存在，以及超导和铁磁关联之间的相互作用。我们还提出了石墨-硫复合材料的超导性发生的实验证据。
2002-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphite intercalation compounds
石墨层间化合物类材料的超导电性领域的历史可以追溯到20世纪60年代。本文根据2005年在CaC6和YbC6中发现的超导电性重新定义了该领域。在下文中，我们概述了这些和相关化合物的晶体结构和电子结构。我们继续实验解决超导能隙，晶格动力学，压力依赖性，以及如何将其与理论研究。大量的证据强烈支持BCS超导态。然而，重要的问题仍然是关于哪些电子状态和声子模式是最重要的超导性，以及目前的理论技术是否可以充分描述的超导转变温度的压力和化学成分的依赖性。
2015-06-04 cond-mat.supr-con
High-temperature surface superconductivity in rhombohedral graphite
菱面体石墨中的表面超导性是一种鲁棒的现象，即使当层之间的高阶跳跃解除表面平带的拓扑保护并引入具有重有效质量的电子的二次色散时，也可以存在这种现象。我们发现，对于弱配对相互作用，表面超导性的平带字符转换为BCS的关系与高临界温度的特点是较高的耦合常数，由于一个大得多的状态密度比在体。我们的研究结果提供了一个解释，最近发现的石墨超导异常高的转变温度。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon-mediated superconductivity in two-dimensional hydrogenated phosphorus carbide: HPC$_{3}$
近年来，人们报道了常压下的三维高温超导体，典型的例子有聚氢氧化物$_{3}$ S、LaH $_{10}$和YH $_{9}$等。寻找常压下的二维高温超导体是另一研究热点。本文基于第一性原理计算研究了氢化单层碳化磷中可能的超导电性。结果表明，单层PC $_{3}$在氢化后从半导体转变为金属。有趣的是，C- $π$ -键带对费米能级的态贡献最大。基于电子-声子耦合机制，计算得到HPC $_{3}$的电子-声子耦合常数为0.95，这主要源于C- $π$电子与C和H的面内振动模的耦合。计算的临界温度$T_{c}$为31.0 K，高于大多数二维超导体的临界温度。通过进一步施加3 $\%$的双轴拉伸应变，$T_{c}$可以被提升到57.3 K，超过McMillan极限。因此，氢化和应变是提高二维材料超导$T_{c}$的有效途径。
2022-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resonating valence bonds and mean-field d-wave superconductivity in graphite
本文研究了利用电子关联效应在石墨层中诱导超导电性的可能性。我们使用一个唯象微观哈密顿量，其中包括最近邻跳跃和相互作用项，明确有利于最近邻自旋单线态通过众所周知的共振价键（RVB）字符的平面有机分子。在平均场论中处理这个哈密顿量，考虑RVB序参量随键的变化，我们证明了s波和d波超导态都是可能的。d波解属于二维表示，并打破了时间反演对称性。在零掺杂时，在无量纲耦合J/t = 1.91处存在一个量子临界点，s波和d波解在低温下是简并的。在有限掺杂的d-波的解决方案具有显着较高的Tc比s-波的解决方案。利用密度泛函理论，我们证明了硫吸附在石墨层上引起的掺杂足以在石墨-硫界面处引起电子驱动的d波超导性。我们还讨论了应用我们的结果的情况下，插层石墨以及平均场方法的有效性。
2007-05-23 cond-mat.supr-con
Migdal-Eliashberg theory of multi-band high-temperature superconductivity in field-effect-doped hydrogenated (111) diamond
我们进行单带和多带Migdal-Eliashberg（ME）计算，参数从密度泛函理论（DFT）模拟研究电场诱导的二维空穴气在氢化（111）金刚石表面的超导性。我们表明，根据Eliashberg理论，它是可能的，以诱导一个高T $_{\text{c}}$超导相时，该系统是场效应掺杂的表面空穴浓度为$6\times10^{14}\,$ cm $^{-2}$，其中费米能级跨越三个价带。从从头计算得到的带分辨电子-声子谱函数$α^2F_{jj'}(ω)$出发，在费米能级上近似为常数态密度的情况下，迭代求解了单带和多带自洽各向同性Migdal-Eliashberg方程.在单波段配方，我们发现T $_{\text{c}}\approx40\,$ K，这是增强之间的$4\%$和$8\%$时，考虑到系统的多波段性质。我们还计算了多带敏感准粒子态密度，为今后的实验工作提供了指导。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic superconductivity in graphite intercalation compound YbC6
本文报道了由角相关磁阻测量确定的YbC 6（Tc = 6.5K）的上临界场（Bc 2）的各向异性。虽然垂直相干长度比层间距长得多，但测量的Bc 2的角度依赖性很好地拟合了Lawrence-Doniach模型或Tinkham模型，这些模型已知适用于准二维材料或薄膜，而不是有效质量模型。这一观察结果与Jobiliong等人[E.若比利翁港Zhou，J.A. Janik，Y.-乔湖Balicas，J.S.布鲁克斯，C.R. Wiebe，Phys.Rev.B76（2007）31052511]。这些模型的意想不到的适用性的一个可能的解释是，我们的YbC 6样品的主机石墨中的薄片合成。
2008-11-18 cond-mat.supr-con
Coexistence of superconductivity and ferromagnetism in the graphite-sulfur system
在低于9.0K的温度下，用石墨粉与硫反应后的磁矩m（T，H）随温度和磁场的变化关系，观察到了第二类超导体的Meissner-Ochsenfeld态、屏蔽超电流和磁滞回线等超导特性。确定了下临界场Hc 1（T）的温度依赖性，并估算了零温穿透深度λ（0）（λ（0）= 227 nm）。超导性被观察到是高度各向异性的，并与居里温度远高于室温的铁磁状态共存。通过简单地增加所施加的磁场，可以实现从超导状态到铁磁状态的连续转变。
2002-03-29 cond-mat.supr-con
Three-gap superconductivity with $T_{c}$ above 80 K in hydrogenated 2D monolayer LiBC
基于第一性原理计算，提出通过氢化实现二维单层LiBC金属化的新方法，发现单层LiBCH和LiCBH具有高于液氮温度的三能隙超导特性，且拉伸应变可将其$T_{c}$进一步提升至120.0 K。
2024-06-01 cond-mat.supr-con
Ab initio investigation on structural stability and phonon-mediated superconductivity in 2D-hydrogenated M2X (M= Mo, V, Zr; X=C, N) MXene monolayer
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）
研究通过从头计算揭示氢化MXene单层的结构稳定性及声子介导超导性，发现Mo基氮化物MXene具有强电子-声子耦合，可实现超导，而Zr2CH4则表现出狄拉克物理特性。
2025-09-24 cond-mat.supr-con
Theory of Superconductivity in Graphite Intercalation Compounds
在1982年成功地应用于KC_8、RbC_8和CsC_8的模型的基础上，我们计算了CaC_6和YbC_6的超导转变温度T_c，发现同一模型也再现了在这些化合物中观察到的T_c，表明它是T_c在三个数量级以上的石墨层间化合物的超导性的标准模型。进一步增强Tc远超过10 K也预测。本文将第一性原理计算Tc的方法与超导体的密度泛函理论计算Tc的方法进行了比较，指出了不用库仑赝势概念来确定Tc的特点。
2016-01-12 cond-mat.supr-con
Possible Superconductivity at 37 K in Graphite-Sulfur Composite
制备了在6.7K和37 K具有抗磁转变的硫插层石墨复合材料。测量了样品的磁滞回线、X射线衍射图和电阻。从MHL中观察到在15 K低场区有轻微的类超导穿透过程。XRD显示与石墨和硫的混合物没有大的差异，表明超导相（如果有的话）的体积非常小。电阻随温度的变化呈现典型的半导体特性，在低温区出现饱和现象。这种饱和要么是由导电电子的离域化引起的，要么是由该系统中可能的超导性引起的。
2001-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of two-dimensional hydrogenated transition-metal diborides
本研究通过密度泛函理论探究过渡金属二硼化物M2B2的氢化形式，发现重氢化M2B2H4在常压下具有高达84K的超导转变温度，为常规高温超导研究提供新方向。
2024-12-18 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Superconductivity in Li3Ca2C6 intercalated graphite
本文报道了Li_3Ca_2C_6超导电性的发现。几种具有电子供体的石墨层间化合物（GIC）被称为超导体。这可能并不令人惊讶，因为人们普遍承认，低维度促进了高超导转变温度。原始石墨中缺乏超导性，但在通过嵌入给石墨烯平面充电后，其电子性质发生了显著变化，并且可以出现超导行为。Li_3Ca_2C_6是一种三元GIC，其插层片层非常厚并且是多层的（五层锂层和两层钙层）。它含有大量的金属（五个金属原子对应六个碳原子）。其临界温度为11.15 K，与CaC6 GIC的11.5 K非常接近。CaC6和Li3Ca2C6 GIC在所有GIC中具有目前最高的转变温度。
2005-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical Role of Hydrogen in Unconventional Superconductors: The Case of Hydrogenated FeSe Layers
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 和 北京凝聚态物理国家研究中心）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 物理科学学院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
研究通过氢化FeSe揭示氢对强电子相关作用下超导性的影响，发现电子声子耦合增强，预测超导转变温度超过40K，并提出双隙超导态机制。
2026-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphene stacks: from the bilayer to graphite
我们研究了石墨烯双层和石墨中的超导相变。为了这个目的，我们推导出平均场的有效电位的堆叠的石墨烯层之间的相邻片呈现跳跃。为了描述超导性，我们假设电子之间存在原位吸引相互作用，并确定超导临界温度作为化学势的函数。这显示了一个圆顶形的曲线，与以前的二维狄拉克费米子的结果一致。我们表明，相邻层之间的跳跃增加的临界温度的化学势的小值。最后，我们考虑石墨的极小模型，并表明对于小的化学势值，转变温度高于石墨烯双层。这也许可以解释为什么在石墨中观察到本征超导性。
2011-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wrinkles and Magnetic Flux Trapping in Graphite Nanoflakes: A Possible Source and Manifestation of Room-Temperature Superconductivity
Institute of Physics, Kazan Federal University（喀山联邦大学物理研究所）
该研究通过研磨和退火处理石墨纳米片，发现高密度褶皱缺陷与室温以上磁通捕获直接相关，表明褶皱区域可能是局部高温超导的来源。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in Heavy Alkaline-Earths Intercalated Graphites
本文报道了用磁化率和比热（Cp）测量方法在1.65（6）K以下发现的含锶石墨SrC_6的超导电性。与CaC 6相比，SrC 6的上临界场的各向异性大大降低。在Tc处的Cp异常小于BCS预测，表明SrC 6类似于CaC 6的各向异性超导能隙。与CaC 6相比，SrC 6的显著较低的Tc可以理解为“负”压力效应，其降低了平面内嵌入物和平面外C声子模式的电子-声子耦合。我们没有观察到BaC 6的超导性下降到0.3 K。
2007-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Surface superconductivity in rhombohedral graphite
我们发现菱面体石墨可能支持表面超导性，BCS耦合常数和序参量之间存在着不寻常的关系。这一特性是由石墨表面局域态的性质决定的。在仅包括石墨烯层的最近邻耦合的描述中，表面态被拓扑保护并且具有平带色散。我们发现，包括高阶耦合破坏了这种平带字符，并导致一个粒子-空穴对称性破缺的二次色散与一个大的有效质量。利用这种分散，我们然后显示其对超导电性的影响，并找到两个政权的参数，根据之间的关系的强度的耦合常数和细节的二次分散。对于低耦合强度，超导电性是本地化的表面上，但在一个传统的BCS超导体的序参量是指数抑制，而对于大的耦合强度，我们得到的表面超导性的序参量和耦合常数之间的线性关系。我们的结果可以解释最近发现的具有相对较高转变温度的石墨超导性。
2012-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity at 22.3 K in Compressed Sodium-intercalated Graphite
Center for High Pressure Science, State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology, Yanshan University（燕山大学亚稳材料科学与国家重点实验室高压科学中心）；Hebei Key Laboratory of Microstructural Material Physics, School of Science, Yanshan University（燕山大学理学院河北省微观结构材料物理重点实验室）；Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, School of Physics, Nankai University（南开大学物理学院弱光非线性光子学重点实验室）
本研究通过室温研磨钠与石墨并加压至7.1 GPa，在Na1+xC8二阶插层相中实现22.3 K超导，并结合实验与计算揭示其电子-声子耦合机制。
2025-09-27 cond-mat.supr-con
Global room-temperature superconductivity in graphite
本文报告在带有密集表面线缺陷的解理高定向热解石墨中观察到T>300K的全局室温超导性，提出线性缺陷阵列超导理论，证明其源于底层Bernal石墨隧穿耦合促进的超导颗粒全局相位相干。
2024-01-02 cond-mat.supr-con
Superconductivity of bulk CaC6
我们已经获得了大量的样品的石墨层间化合物，CaC 6，通过一种新的方法，从高度定向热解石墨合成。晶体结构已经完全确定，表明它是MC 6金属-石墨化合物中唯一具有菱面体对称性的成员。我们已经清楚地表明，在11.5K的大块样品中的超导性的发生，使用磁化测量。
2005-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphite intercalation compounds with sodium
本文通过从头算进化结构搜索发现钠插层石墨化合物NaC4在5 GPa下具有41.2 K的超导临界温度，为目前GICs中最高值，其超导性源于石墨烯π电子与Na-C低频振动的耦合，表明Na-GICs有望成为高温超导体。
2023-07-05 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Flat bands as a route to high-temperature superconductivity in graphite
超导性传统上被认为是一种低温现象。在BCS理论中，这被理解为是由于电子配对只发生在通常位于有限化学势的二维费米表面附近。因此，与微观能量尺度相比，临界温度被指数抑制。另一方面，在无色散（平坦）能带周围的电子配对导致非常强的超导性，平均场临界温度与微观耦合常数成线性比例。奖励是平带通常只能在表面和界面上产生，高温超导性将在那里出现。平带特性和低维度也意味着，尽管临界温度很高，这样的超导态仍会受到强烈的涨落。在这里，我们讨论了拓扑和非拓扑平带在不同的系统中讨论，并表明石墨是一个很好的候选人，显示高温平带界面超导性。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity above 500 K in conductors made by bringing n-alkane into contact with graphite
1986年发现了临界温度超过BCS极限（~30 K）的铜氧化物超导体（Ba-La-Cu-O系），随后又发现了临界温度高于77 K的铜氧化物超导体（Y-Ba-Cu-O系）。此外，还发现了一种临界温度为133 K的Hg基铜氧化物，该温度仍是常压下常规超导体的最高临界温度。我们已经证明，通过使正构烷烃与石墨接触而获得的材料能够在室温下导电而几乎没有能量损失。我们在这里报告的电阻突然跳示出相变是观察在加热过程中的材料由两个探针电阻测量。由沥青基石墨纤维和具有7-16个碳原子的正构烷烃组成的材料的实测临界温度范围为363.08 - 504.24 K，转变宽度范围为0.15 - 3.01 K。我们还表明，超导体的临界温度超过504 K的烷烃与16个或更多的碳原子。
2016-12-15 cond-mat.supr-con
Enhancing superconductivity in MXenes through hydrogenation
二维过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）是一类新兴的原子级薄超导体，其特性非常容易通过表面功能化来定制。本文基于第一性原理计算结合Eliashberg理论，探讨了氢原子吸附对增强MXene声子介导超导性的作用。我们首先证明了三种不同的结构模型的氢化钼和钨基MXene的稳定性。氢化Mo $_2$ N和W $_2$ N的临界温度特别高，超过30 K。发现了几种负责增强电子-声子耦合的机制，即（i）宿主MXene的声子谱中的氢诱导变化，（ii）出现基于氢的声子模式，以及（iii）从氢到MXene层的电荷转移，提高费米能级的态密度。最后，我们证明了氢吸附原子还能够在原始形式下不超导的MXene中诱导超导性，例如Nb $_2$ C。
2022-04-08 cond-mat.supr-con
$σ$ bands driven high-temperature superconductivity in hydrogenated hexagonal BC$_3$ monolayer
Ningbo University（宁波大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；Qufu Normal University（曲阜师范大学）；Renmin University of China（中国人民大学）
基于第一性原理计算，研究氢化 BC$_3$ 单层中 $σ$ 带的金属化及其通过强电子-声子耦合实现 87 K 高温超导的机制。
2026-02-28 cond-mat.supr-con
Phonons and superconductivity in YbC$_6$ and related compounds
用非弹性X射线散射测量了超导YbC_6的面外嵌入声子。模型拟合这些数据，以及先前测量的石墨层间化合物（GIC）中的面外嵌入声子，揭示了超导转变温度的惊人趋势。这些趋势表明，超导GIC应被视为电子掺杂石墨。
2010-09-15 cond-mat.supr-con
Local magnetic measurements of permanent current paths in a natural graphite crystal
最近报道的不同天然石墨样品的电阻转变表明在室温下存在超导性。为了检查无耗散电流是否负责从电阻测量推断的捕获磁通量，我们使用磁力显微镜对施加磁场后处于还原状态的天然石墨样品进行定位。所获得的证据表明，在室温下，一个永久的电流流动的边界处的捕获通量区域。电流路径在与从相同样品上的电阻测量获得的转变温度相同的转变温度$T_c \simeq 370~$ K处消失。整体结果支持在石墨结构中的某些区域存在室温超导性，并表明所使用的方法是合适的本地化的超导区域。
2017-05-28 cond-mat.supr-con
Identification of a possible superconducting transition above room temperature in natural graphite crystals
通过对巴西某矿高度有序的天然石墨样品电阻的高精度测量，确定了$\sim$在350 K处的一个相变，其相变宽度为$\sim$ 40 K。电阻温度的阶跃变化，磁场变化后的磁不可逆性和时间依赖性，与俘获磁通和磁通蠕变一致，以及磁化测量得到的部分磁通量排出，表明在350 K以下存在颗粒超导性。只有从转变上方对样品进行零场冷却后，才能再次达到零场原始状态。奇怪的是，我们在这个和其他几个石墨样品中发现的异常高的转变温度是这种转变至今未被检测到的原因。X射线衍射测量结果表明，在所有样品中均存在有序的菱面体石墨相，这表明其与Bernal相的界面可能是高温超导的起源，正如理论研究所预测的那样。在这些二维界面的颗粒超导性的本地化，防止观察到零电阻状态或一个完整的迈斯纳状态。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Observation of pseudogap in SnSe2 atomic layers grown on graphite
超导金属二硫属化物（MDC）与其他层状超导体如铜酸盐存在一些相似之处。原子厚度的MDCs中的超导电性已被实验证实，但与其他有序结构的超导性的研究还很少。研究MDC原子层中的赝能隙有助于理解这些真二维超导系统的超导机制。在这里，我们报告了一个赝能隙开放的隧道光谱的SnSe 2外延生长在高取向热解石墨（HOPG）与扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）的薄层。在STS的费米能级（EF）附近观察到一个明显的V形赝能隙。在高温下，间隙逐渐演变为浅凹。我们的实验观测提供了HOPG表面电子掺杂SnSe 2原子层中赝能隙态的直接证据，这可能会激发进一步探索二维极限下MDCs的超导电性机制。
2020-07-09 cond-mat.supr-con
RVB Contribution to Superconductivity in $MgB_2$
我们认为$MgB_2$在电子学上等同于（非交错）石墨（$B^-$层），该石墨由于$Mg^{++}$层而通过大的c轴（化学）压力经历了从零能隙半导体到超导体的相变。此外，与\ppi键合的平面有机分子一样，石墨是旧的共振价键（RVB）体系。RVB是“母体”零能隙半导体$B^-$（石墨）片中的“预先存在的库珀对”，表现为转变金属的超导基态。指出了一些后果。
2001-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in C6Ca
利用密度泛函理论，我们证明了C6 Ca的超导电性是由于声子介导的机制，其电子-声子耦合为0.83，声子频率平均为24.7 meV。计算出的同位素指数Ca为0.24，C为0.26。超导电性主要是由于垂直于石墨层的C振动和平行于石墨层的Ca振动。由于这些模式的电子-声子耦合被插入剂费米表面的存在激活，在石墨插入化合物中超导性的发生需要插入剂的非完全电离。
2005-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
