Phase Diagram and High-Temperature Superconductivity of Compressed Selenium Hydrides
最近在兆巴压力下发现的硫氧化物高温超导性(Tc = 190 K)打破了传统超导体Tc极限为40 K的传统观念,为在轻元素化合物中寻找新的高温超导体打开了大门。硒是硫的姐妹元素,也是硫的等电子元素,具有较大的原子核和较弱的电负性。硒是否具有类似的高温超导性仍然是一个谜,但它是一个相当感兴趣的课题。第一性原理群结构的预测进行了努力,以寻求在高压下的能量稳定和金属硒晶体。我们发现硒化物的相图与硫化物的相图有很大的不同,表现在新相的出现和相对稳定性的变化。在~120 GPa压力下发现了HSe 2、HSe和H3 Se三种稳定的金属物种,它们都表现出超导行为,其中富氢的HSe和H3 Se相在40-110 K范围内表现出高的Tc。我们的模拟建立了硒晶体的高温超导性质,并为实验验证提供了有用的途径。
2015-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Absence of high temperature superconductivity in hydrides under pressure
据报道,长期寻求的室温超导性目标最近在高压下的碳质硫氢化物化合物中实现,如Snider等人所报道的。该论文中提出的证据比最近其他类似的高压下超导体高温超导性的报道[2-7]更强,并受到普遍好评[8-10]。本文指出,文献[1]中实验数据的特点表明,在这种材料中观察到的现象不是超导性。这一观察结果对早期基于类似或较弱证据的高压下超导体高温常规超导性的类似主张提出了质疑[2-7]。
2020-10-20 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity in hydrides
在过去的六年(2015-2021年)中,已经发现了许多临界温度高达250 K的超导磁体$T_{C}$,这是目前的历史新高。现在我们已经可以说,一个特殊的超导领域已经发展起来了。这是在超高压下的氢化物超导性。在大多数情况下,超晶格的性质可以用强电子-声子相互作用的Migdal-Eliashberg理论很好地描述,特别是当考虑声子的非谐性时。研究了同位素效应、磁场(60-70 T)对氢化物临界温度和临界电流的影响、$T_{C}$与压力和掺杂度的关系。理论和实验之间的分歧是有趣的,特别是在相稳定性领域和在低温下的上临界磁场的行为。本文对2015-2021年的数据进行了回顾性分析,并描述了氢化物超导性未来研究的前景。
2022-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Synthesis and Superconductivity in Yttrium-Cerium Hydrides at Moderate Pressures
受钇过氢化物的高临界温度和超导铈过氢化物的低稳定压力的启发,我们进行了四次独立的实验来合成钇铈合金氧化物。通过拉曼散射和X射线衍射测量来检查相。在114 GPa ~ 120 $\pm$ 4 GPa的压力范围内,在97-140 K的临界温度范围内检测到了零电阻态的超导性。合成的超导体的最高临界温度比文献报道的铈氧化物的高,而相应的稳定压力比超导钇氧化物的低得多。结构分析和理论计算表明,$_{0.5}$-H-$_9$空间群为$P6_3/mmc$,计算的临界温度为119 K,与实验结果基本一致.这些结果表明,合金化超导体确实可以在许多实验室可达到的适度压力下保持相对高的临界温度。
2022-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase diagram and superconductivity of polonium hydrides under high pressure
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统地研究了钋的高压结构、相图和超导电性。随着压力的增加,几个化学计量比(PoH,$\textrm{PoH}_\textrm{2}$,$\textrm{PoH}_4$和$\textrm{PoH}_6$)被预测在过量氢环境中稳定。除PoH外,所有已报道的化合物都显示出有趣的结构特征,其中出现了$\textrm{H}_2$单元。此外,我们的电子能带结构和投影态密度(PDOS)表明,这些能量稳定的相是金属。应用Allen-Dynes修正的McMillan方程和电子-声子耦合参数计算结果表明,$\textrm{PoH}_4$是一种超导体,在300 GPa时,其临界温度$T_c$为41.2-47.2 K。
2015-03-30 cond-mat.mtrl-sci 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
Ab initio study of metastable occupation of tetrahedral sites in palladium hydrides and its impact on superconductivity
最近的一项关于钯的实验工作表明,氢原子占据四面体位置的亚稳结构可以导致50 K以上的超导性,与所有氢原子占据八面体位置的稳定结构的10 K临界温度相比,这是一个巨大的增加。通过产生许多结构与氢原子随机占据八面体和四面体网站的面心立方晶格和计算它们的能量在不同的理论水平从第一性原理,我们确定,亚稳态结构的部分或全部占据四面体网站是可能的,即使在计算中的离子量子零点能和非谐性。当氢原子占据八面体位置时,非谐性在钯的双金属中是至关重要的,并且事实上,使具有完全八面体占据的结构成为基态。尽管存在完全或部分占据四面体位置的亚稳结构,但超导临界温度随占据四面体位置的数目而降低。我们的计算排除了四面体位置的占据会提高钯的临界温度的观点。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reply to "Comment on `Nonstandard superconductivity or no superconductivity in hydrides under high pressure' "
针对Talantsev等人对作者关于高压氢化物超导性研究的批评,作者通过回应指出对方声称的“分析缺陷与数据报告问题”不成立,维护了自身关于氢化物具有非标准超导性或无超导性的结论。
2024-05-11 cond-mat.supr-con
Faulty evidence for superconductivity in ac magnetic susceptibility of sulfur hydride under pressure
本文质疑高压下硫氢化物超导性的现有证据,通过分析已发表实验数据,指出其不足以支持超导结论。
2024-02-06 cond-mat.supr-con
Structures and Superconductivity of Hydrogen and Hydrides under Extreme Pressure
本文综述了极端压力下氢和氢化物的相图、结构及高温超导研究进展,强调理论模拟在发现高超导转变温度氢化物中的关键作用,并指出了实现近常压氢驱动超导所需的结构特征。
2024-06-11 cond-mat.supr-con
Quantum Tunnelling and Room-Temperature Superconductivity of Hydride from Size Effects
University of Western Australia(西澳大学)
研究通过金属探针测量微米级氢化物样品在极端压力下的超导性,揭示尺寸和能垒宽度对量子隧穿及室温超导的影响,建议减小能垒和样品厚度以优化隧穿效应。
2026-04-08 cond-mat.supr-con
Hydride superconductivity: here to stay, or to lead astray and soon go away?
针对15位凝聚态物理权威宣称氢化物超导真实存在并呼吁持续资助的评论,本文对其论点的有效性和建设性提出了质疑。
2025-01-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity in sodalite-like yttrium hydride clathrates
我们报告从头计算的超导性质的两个高Tc的钠长石状的笼形物YH 6和YH 10,在完全各向异性的ME理论,包括库仑修正。对于这两种化合物,我们发现几乎各向同性的超导间隙,从均匀分布的电子-声子耦合的声子模式和电子状态的混合Y和H字符。库仑屏蔽相当弱,导致Morel-Anderson赝势mu*= 0:11,与镧系元素中异常大的Tc的说法不一致。相应的临界温度在300 GPa超过室温(Tc = 290 K和310 K的YH 6和YH 10),与以前的各向同性的间隙计算。这两种化合物对外部压力的不同响应,以及与低Tc超导YH 3的比较,可能会激发改善这类超导体超导性能的策略。
2019-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stability and superconductivity of K-Y-H hydrides under high pressure
在高压和高超导转变温度下寻找超导体一直是研究的热点。本文采用密度泛函理论(DFT)方法对三元富氢化合物KYHn(n = 1-16)进行了研究和计算,结果表明KYH 8具有良好的稳定性和超导电性。在50-300 GPa压力范围内保持热力学稳定。研究发现,KYH 8-C2/m在200、250和300 GPa下的Tc分别为111.3K、122.0K和142.3K。我们的研究为在三元超导体中寻找新的高温超导体提供了可能。
2021-03-20 cond-mat.supr-con
Competition between superconductivity and molecularization in quantum nuclear behavior of Lanthanum Hydride
氢化镧是已知临界温度最高的超导体。人们认为,超导性是标准的BCS型,电子形成库珀对和打开超导带隙。在这里,我们表明BCS电子配对与另一种配对:共价键竞争。我们发现,在较低的压力下,共价配对是有利的,超导立方相变得不稳定,随着压力的降低。先前基于静态弛豫的计算忽略了三个因素,所有这些因素对于稳定立方相都是重要的。有限的温度起着作用,两个量子效应也很重要--核波函数有助于H $_2$分子的不稳定,零点压力意味着标准方法计算的压力明显过高。我们证明了这些现象,使用Born-Oppenheimer和路径积分分子动力学:这些给出了相同的定性图片,与核量子效应(NQE)的过渡压力显着增加。这种分子化与超导能隙形成之间的竞争是氢化物超导体迄今为止只在高压下发现的根本原因。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disentangling electronic and phononic contributions to high-temperature superconductivity in X2MH6 hydrides
Jimei University(集美大学);Xiamen University(厦门大学);Iowa State University(爱荷华州立大学);Guangdong University of Technology(广东工业大学);Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy(美国能源部艾姆斯国家实验室)
研究通过分离电子和声子贡献,揭示X2MH6家族中超导临界温度Tc的决定因素,发现电子贡献主导Tc,并通过结合图示性指标与压力效应分析提供设计新超导材料的指导。
2026-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Feasible route to high-temperature ambient-pressure hydride superconductivity
本文通过高通量计算筛选常压三元氢化物,发现亚稳态 Mg$_2$IrH$_6$ 预测临界温度达 160 K,并提出经由高压稳定的 Mg$_2$IrH$_7$ 合成该超导体的可行路线。
2024-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Predicted high-temperature superconductivity in rare earth hydride ErH2 at moderate pressure
氢化物提供了在实验可实现的压力下研究高温(Tc)超导性的机会。然而,它们仍然非常高。本文用密度泛函理论计算证明了一种新的稀土氢化物体ErH_2在14.5GPa下可以实现超导,其T_c约为80K。到目前为止,驱动压力是压缩空气的最低报告值。在此压力下,除了超导性外,还表现出费米面嵌套和近藤效应。有趣的是,由于近藤破坏,超导性倾向于在15 GPa下存在。在其余压力下,我们还发现了正常金属态背景下的能带结构的能隙。在20 GPa时,该压缩系统的自发磁化率随自旋密度波的跃迁而发生突变,自旋密度波与超导性相互竞争,表明该压缩系统具有超导体的性质。最后,ErH2在这三个典型压力下的电子配对胶归因于反铁磁自旋涨落。
2022-06-06 cond-mat.supr-con
Tuning Chemical Precompression: Theoretical Design and Crystal Chemistry of Novel Hydrides in the Quest for Warm and Light Superconductivity at Ambient Pressures
在过去的十年中,晶体结构预测技术和实验合成工作相结合,已经彻底探索了二元化合物在压力下的相图。这种双重方法的成果是在最近的几个超导超导体的鉴定与$T_c$的接近室温。我们首先概述了预测稳定结构和估计其超导倾向的计算程序。对具有高$T_c$的相的调查揭示了一些共同的结构特征,这些结构特征似乎有利于电子结构与原子振动的强耦合,从而导致超导性。我们讨论的稳定性和超导性能的相位包含两个这些-分子H $_2$单位混合原子H和氢笼形笼-以及更独特的图案。最后,我们认为,三元氢化物相,这是少得多的探索,是一个有前途的路线,同时实现高温超导性和低压稳定性。几个三元氢化物是通过位点混合或在一个新的位点上向已知的二元氢化物结构中加入第三种元素而产生的,还有几个是基于全新的结构基序。
2021-11-05 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
Superconductivity in barium hydrides via incorporation of light elements
本研究结合从头算方法与网络值模型T_c快速计算器,预测引入Be等轻元素可拓展钡氢化物结构空间,发现亚稳相BeBaH₈在100 GPa下T_c达49 K,且升压可进一步提升其T_c,为钡氢化物超导相探索提供新方法。
2025-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity above 100 K in PH3 at high pressures
继最近发现硫氢化物的超高温常规超导性(临界温度Tc为203 K,参考文献1)之后,我们研究了其它氢氧化物的超导电性,发现共价氢化物膦(PH 3)在压力P > 200 GPa时也表现出高Tc >100 K,这是由四探针电测量确定的。
2015-08-25 cond-mat.supr-con
Hydride Units Filled B--C Clathrate: A New Pathway for High-Temperature Superconductivity at Ambient Pressure
提出将氢化物单元嵌入B-C笼合物结构,实现环境压力下高温超导,预测SrNH₄B₆C₆的T_c为85 K,PbNH₄B₆C₆达115 K。
2024-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Flux-trapping experiments on ultra-high pressure hydrides as evidence of superconductivity
本文通过分析H3S超高压磁通捕获实验数据,回应了对超导电性证据的质疑,证明ZFC磁化与超线性模型一致,支持氢化物超导电性结论。
2024-09-18 cond-mat.supr-con
Phase Transitions and Superconductivity in Ternary Hydride Li$_2$SiH$_6$ at High Pressures
我们预测了一种新的三元氢化物Li $_2$ SiH $_6$在高压下。对Li $_2$ SiH $_6$化合物的结构进行了系统的研究,发现了具有有趣的电子和声子性质的新的稳定相。结果表明,$_2$-SiH-$_6$在常压至400 GPa范围内是动态稳定的,具有三个新相:P312,P $\bar{3}$和P $\bar{6}$ 2 m.电子-声子耦合计算结合Bardeen-Cooper-Schrieffer的论证表明该化合物可能是高压下高$T_c$超导体的候选者。特别地,$P\bar{6}2m$ -Li $_2$ SiH $_6$的最大$T_c$在400 GPa下达到56 K。这些发现可能为在致密富氢化合物中获得室温超导体铺平道路。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
How Compressed Hydrides Produce Room Temperature Superconductivity
2014-2015年预测,发现和证实了H $_3$ S在200 K以上的创纪录高温超导性,随后在2018年扩展到氢化镧在250- 280 K范围内的超导性,标志着长期寻求室温超导性的新时代:以提供1.5-2兆巴的压力为代价实现了追求。已经出现了许多高温超导金属氧化物$XH_n$($X$ =金属)的预测,但对什么驱动高转变温度T $_c$或什么限制T $_c$的理解有限。我们应用一个机会原子分解的耦合函数,首先,$X$原子提供耦合强度通常计算,但它是无关的超导性,事实上,它是重要的分析,其贡献被忽略。五个$X$ H $_n$化合物,预测有T $_c$在150- 300 K的范围内,分析一致的相关性能,揭示了一些方面,面对传统的智慧。声子频率-临界温度($ω_2$ -T $_c$)相图,揭示了一个共同的相不稳定性限制T $_c$在{ \it低压}范围内的每种化合物。氢散射强度被确定并发现在氢化物之间存在很大差异。在这些化合物中鉴定出与T $_c$成正比的量。
2019-06-06 cond-mat.supr-con
Evidence against superconductivity in flux trapping experiments on hydrides under high pressure & On magnetic field screening and expulsion in hydride superconductors
本文质疑高压富氢材料磁通俘获实验的超导解释,指出测量结果来自实验伪影或非超导磁性质,并结合已有证据否定其超导电性,进而讨论磁场屏蔽与排斥。
2023-03-14 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity in hydrides: experimental evidence and details
自从在200 K的H3S中发现超导性[1]以来,已经报道了各种富氢化合物在超高压下的类似或更高的转变温度Tcs [2]。超导性的实验证明了不同的方法,包括电阻,磁化率,光学红外,和核共振散射测量。用X射线衍射法测定了超导相的晶体结构。大量的电输运测量表明了传统声子介导超导体的典型行为:低于Tc的零电阻,在外部磁场下Tc向较低温度的偏移,以及明显的同位素效应。值得注意的是,这些结果与理论预测吻合得很好,这些预测在传统BCS理论的框架内描述了超导体的超导性。然而,尽管有这样的认识,这些化合物中超导态的实验证据最近受到了批评[3,4],这显然是由于对在非常高的压力下进行的复杂实验的误解和误解。在这里,我们更详细地描述了实验揭示高温超导体在高压下。我们证明,反对超导性的论点[3,4]可以被反驳或解释。超导体高温超导实验与空穴超导理论[4]明显矛盾,并消除了空穴超导理论[3]。
2022-01-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity in atom-intercalated quaternary hydrides under ambient pressure
本文利用AI搜索引擎InvDesFlow预测常压稳定四元氢化物超导体,发现K₂GaCuH₆和K₂LiCuH₆的Tc分别达68 K和53 K,并提出原子插层通过声子软化和增强电子-声子耦合提升超导电性。
2025-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Absence of magnetic evidence for superconductivity in hydrides under high pressure
人们普遍认为,2015年在高压下对氢化硫进行的磁化测量[1]提供了该材料中“超导性的最终令人信服的证据”[2],与理论预测[3,4]一致。在这一先例的支持下,后来在其他几个高压下观察到的电阻下降[2,5]被普遍接受为超导性的证据,而没有来自磁性测量的佐证。在本文中,我们挑战了最初的解释,即2015年对氢化硫进行的磁性测量是超导性的证据。我们指出,一个大的顺磁贡献的磁化率低于Tc检测,并认为其温度依赖性排除了可能性,这将是一个背景信号,而不是温度依赖性表明,顺磁行为起源于样品。我们讨论了这种显着的行为可能的解释,并得出结论,标准超导体不会显示这样的行为。我们还调查了所有其他已发表的数据,从这类材料的磁性测量,并得出结论,他们不提供强有力的证据超导性。因此,我们对普遍接受的观点提出质疑,即在高温高压下富氢材料中的常规超导性是现实的,并讨论了如果不是这样的话所带来的影响。
2021-04-05 cond-mat.supr-con
Designing Quaternary Hydrides with Potential High T$_c$ Superconductivity
针对低压高 T$_c$ 氢化物计算搜索难题,本文提出基于电子指标简化方法,设计了三类受 FCC RH$_3$ 启发的四元氢化物结构,为优化临界温度与结构稳定性提供了设计原则。
2024-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Mapping Superconductivity in High-Pressure Hydrides: The $Superhydra$ Project
在高压超导体中发现高$T_c$常规超导性有助于建立计算方法,作为一种强大的工具,在传统上由偶然的实验研究主导的领域中指导材料发现。这为越来越多地使用数据驱动的方法来研究和设计超导体铺平了道路。在这项工作中,我们提出了一种新的方法来生成有意义的数据集的超导体,元素替换成一个小的代表性的结构模板,产生的晶体结构预测方法(多模板高精度方法)的基础上。我们的方法实现了结构多样性和计算效率之间的最佳折衷,并且可以很容易地推广到其他元素和组合物。作为第一个应用程序,我们将其应用于在高压下的二进制双,实现了880个假设结构的数据库,其特征在于与一组电子,振动和化学描述符。根据McMillan-Allen-Dynes近似,我们的$Superhydra$数据库中有139个结构是超导的。利用先进的统计和可视化技术研究数据库中$T_c$和其他性质的分布,我们能够获得二元氢化物相空间的全面材料图。$Superhydra$数据库可以被认为是绘制常规超导性的普遍努力的第一步。
2022-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
High-pressure Phase Stability and Superconductivity of Pnictogen Hydrides and Chemical Trends for Compressed Hydrides
用第一性原理方法研究了高压下磷、砷、锑等磷属元素形成的二元双金属。稳定的结构进行了预测和他们的电子,振动和超导性能进行了研究。我们预测SbH $_{4}$和AsH $_{8}$在兆巴压力下将是高温超导体,其临界温度超过100 K。预测高度对称的六方SbH $_{4}$相稳定在约150 GPa以上,这在金刚石砧座单元实验中容易实现。我们发现,所有的磷石膏是亚稳态相对于分解成的元素在研究的压力范围内。基于我们的结果和文献数据的趋势揭示了高压行为和环境压力化学量之间的联系,这为理解哪些元素可能在高压下形成富氢高温超导相提供了见解。
2016-03-28 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
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
Superconductivity in Janus IV-B transition metal chalcogenide hydrides
本文研究IV-B族2H/1T相Janus过渡金属硫族化物氢化物MXH,结合DFPT、Allen-Dynes公式与各向异性Migdal-Eliashberg方程,揭示其金属性、声子稳定性及10–35 K超导转变温度。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity in sulfur hydride under ultrahigh pressure: A complex superconducting phase beyond conventional BCS
最近的报道在高压下的超导性在记录的转变温度Tc= 203 K的氢化硫已被确定为传统的观察同位素效应后氘化。本文证明,BCS或Eliashberg形式意义上的传统超导理论既不能解释Tc的观测值,也不能解释同位素系数的压力依赖性。唯一的出路是一个多频带的超导方法,其中已经很小的带间耦合足以实现高值的Tc连同异常的压力依赖的同位素效应。此外,研究还表明,在压力作用下,氢键的非谐性消失,而与硫有关的非谐声子模仍然活跃
2016-05-21 cond-mat.supr-con
Nonstandard superconductivity or no superconductivity in hydrides under high pressure
在过去的六年里,在高压下,各种富氢化合物在高温下的超导性已经被报道。详细的计算表明,根据传统的超导理论,这些材料中应该存在高温超导性。然而,在这里,我们认为,实验观察排除了这些材料中的传统超导性。我们的研究结果表明,这些材料是一种新型的非常规超导体,我们称之为“非标准超导体”,或者它们不是超导体。如果是前者,我们指出这些材料的临界电流应该比标准超导体大五个数量级,这可能为重要的技术应用开辟道路。如果是后者,我们认为更有可能,我们认为解释为超导的信号要么是实验文物,要么是其他有趣的物理信号,但不是超导。
2021-04-06 cond-mat.supr-con
Absence of evidence of superconductivity in sulfur hydride in optical reflectance experiments
Capitani和同事[1]报道,红外光学反射测量提供了在150 GPa压力下氢化硫[2]超导转变的证据,并且该转变是由电子-声子相互作用驱动的。在这里,我们认为,测量的数据没有提供证据表明,该系统经历了一个过渡到超导状态,也没有数据支持的声子在驱动过渡的任何作用。相反,这些数据与系统在正常状态下保持一致,直到温度50 K,这是实验中测量的最低温度。这使人们进一步质疑[3,4]普遍接受的观点[5],即氢化硫在压力下是高温超导体。
2021-09-25 cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity in clathrate calcium hydride CaH6
最近发现的稀土/锕系超导体开创了高压超导研究的新纪元。这种独特类型的笼形金属化合物首次被提出用于碱土金属氢化物CaH 6,然而,长期以来一直回避实验合成,阻碍了对相关物理的理解。在这里,我们报告的成功合成的CaH 6和它的测量超导临界温度Tc为215 K在172 GPa,这是证明了一个急剧下降的电阻率为零,并在磁场下的Tc的特征下降高达9 T的估计的基础上的Werthamer-Helfand-Hohenberg模型给出了一个巨大的零温度上限临界磁场为203 T。这些卓越的基准超导性能使CaH 6成为最杰出的高Tc超导体之一,标志着它是迄今为止唯一的稀土/锕系元素系列之外的笼形金属氢化物。这种特殊的情况提出了巨大的前景,扩大了非凡的高Tc超导体类更广泛的化合物,拥有更多样化的材料特性和物理特性。
2021-11-04 cond-mat.supr-con
On Distribution of Superconductivity in Metal Hydrides
利用金属原子的超导临界温度($T_{C}$)的数据,我们发现了一条规则,使得仅根据金属原子的电子结构信息就可以预测最大的$T_{C}$。利用这一指导原则,我们探索了没有可靠信息存在的氢化物体系,预测了高压下K-H、Zr-H、Hf-H、Ti-H、Mg-H、Sr-H、Ba-H、Cs-H和Rb-H体系中新的更高的熔点,并计算了它们的$T_{C}$。对锕系元素和镧系元素的研究结果表明,它们形成高度对称的超晶格$XH_{7-9}$。然而,锕系元素的超导体不具有高温超导性(除了Th-H系统),并且可能不被认为是有希望的实验研究材料,以及所有m > 4的$d^m$ -元素,包括贵元素的金属超导体。所设计的神经网络可以预测各种材料的$T_{C}$,具有良好的准确性,并用于在缺乏数据的情况下估计材料的$T_{C}$的上限。所开发的规则,基于最大可实现的临界温度作为$d+f$电子数的函数的规律性行为,能够有针对性地预测新的高$T_{C}$超导体的存在。
2019-10-03 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
Synthesis of Mg$_2$IrH$_5$: A potential pathway to high-$T_c$ hydride superconductivity at ambient pressure
本研究在宽压力-温度范围合成并表征Mg$_{2}$IrH$_{5}$,发现其在约28 GPa内更稳定且仅差一个氢空位,可作为非平衡制备常压高$T_c$超导Mg$_{2}$IrH$_{6}$的平台。
2024-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-pressure structures and superconductivity of bismuth hydrides
本文采用进化算法和粒子群优化算法对铋的基态结构进行了系统的研究。仅考虑富氢区域,除波黑$_{3}$外,其他氢氧化物(波黑、波黑$_{2}$、波黑$_{4}$、波黑$_{5}$、波黑$_{6}$)预计在加压时稳定。随着氢含量的增加,氢以不同的形式存在于铋精矿中,并呈现出离子性的特征。在高压条件下,BiH $_{2}$、BiH $_{4}$和BiH $_{6}$中显著的结构特征是H $_{2}$单元的出现,BiH $_{6}$呈现出令人吃惊的层状结构,H $_{2}$和线性H $_{3}$单元相互穿插。进一步的计算表明,这些能量稳定的氢是良好的金属,由于掺杂杂质,它们的金属压力低于纯固体氢的金属压力。用Allen-Dynes修正的McMillan方程计算了20-119 K范围内的$T_{c}$,表明这些稳定的超导体都是潜在的高温超导体。值得注意的是,主导超导性的是H-Bi-H和Bi原子振动,而不是高频H $_{2}$或H $_{3}$单元。此外,氢含量对超导转变温度有很大的影响。
2015-11-17 cond-mat.supr-con
Reply to "Is $MgB_2$ a superconductor? Comment on "Evidence Against Superconductivity in Flux Trapping Experiments on Hydrides Under High Pressure" "
本文是针对相关评论的回复,旨在澄清Eremets等人对高压氢化物磁通俘获实验分析的误解,帮助读者厘清文献争议、基于可验证事实判断相关超导性主张。
2024-11-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity of novel tin hydrides (Sn$_n$H$_m$) under pressure
以发现高温超导体为动机,采用进化算法搜索Sn-H体系中所有稳定的化合物。除了传统的SnH $_4$外,还发现新的SnH $_8$、SnH $_{12}$和SnH $_{14}$在高压下是化学稳定的。系统地研究了锡氧化物的动力学稳定性和超导电性。与传统化合物SnH $_4$相比,$\bar{4}$ m2-SnH $_8$、C2/m-SnH $_{12}$和C2/m-SnH $_{14}$表现出更高的超导转变温度(81、93和97 K),在200 GPa下T $_c$为52 K。在I $\bar{4}$ m2-SnH $_8$中观察到一个有趣的弯曲H $_3^-$和在C2/m-SnH $_{12}$中观察到新的线性H $_4^-$。所有新的锡铅在其预测的稳定范围内保持金属性。H-$_2$和H-$_3$的中频摇摆振动和弯曲振动比高频伸缩振动对电子-声子耦合参量的贡献更大。
2015-12-23 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of colour in lutetium hydride
本研究提出氢化镥中颜色的微观理论,指出缺氢LuH₂是唯一与实验颜色变化顺序相符的相,氢空位浓度决定颜色变化,为探索其超导性提供关键相。
2023-11-15 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
Superconductivity above 200 K Observed in Superhydrides of Calcium
寻找室温附近的超导性在基础科学和许多潜在的应用方面都有很大的兴趣。本文报道了钙超导体的超导电性的实验发现,其最大临界温度(Tc)高于210 K,除了硫氢化物和稀土氢化物系统外,新的碱土金属超导体在200 K以上也具有超导电性。采用金刚石对顶砧结合激光原位加热技术,在160~190 GPa和~2000 K的协同条件下合成了材料。通过原位高压电导测量研究了高压下高温淬火样品在外加磁场中的超导电性。上临界场Hc(0)估计为~268 T,而GL相干长度为~11埃。原位同步辐射X射线衍射结果表明,合成的钙钛矿主要由CaH 6组成,但也可能存在不同氢含量的其它钙钛矿。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raman fingerprint of high-temperature superconductivity in compressed hydrides
针对高压富氢化合物超导性探测缺乏可靠定量手段的问题,本研究结合电输运测量获取145GPa下六方LaH10的高质量拉曼光谱,证实拉曼光谱可作为稳健的非接触式高温超导定量探测工具。
2025-11-13 cond-mat.mtrl-sci 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
Prediction of Room-Temperature Superconductivity in Quasi-atomic H2-Type Hydrides at High Pressure
本研究预测了一类高压下的超氢化物MH12(M = Mg, Sc, Zr, Hf, Lu),其氢亚晶格以准原子H2单元排列,表现出313至398 K的室温超导性,为实现室温超导提供了新方向。
2024-05-08 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in highly-compressed unannealed sulphur hydride
虽然大量的科学工作集中在近室温(NRT)超导体的合成和研究上,这些超导体表现出创纪录的超导转变温度(例如,激光退火的H3 S、LaH 10和YHn(n = 4,6,7,9),Tc > 200 K),但NRT超导体的未退火低Tc对应物仍处于背景中。然而,前者是富氢超导体家族的一部分,并且对NRT超导性的理解的成功也取决于对这些材料的研究。本文分析了Drozdov等人报道的与温度有关的上临界场Bc 2(T)的实验数据(Nature 525,73(2015)),用于未退火的高度压缩的(P = 155 GPa)的硫氢化物,Tc = 46 K,并表明这种材料是非常规的超导体,其表现出Tc与费米温度之比,TF,在0.02 < Tc/TF < 0.05的范围内。
2020-04-20 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