Neutron powder diffraction study on the iron-based nitride superconductor ThFeAsN
本文报道了新发现的超导氮化物ThFeAsN在$T_c=$ 30 K下的中子衍射和输运结果。从300 K冷却到6 K,没有观察到磁转变,但在160 K附近观察到弱的结构畸变。电阻率、霍尔输运和晶体结构的分析表明,该材料表现为电子最佳掺杂的磷属元素化物超导体,这是由于氮位缺氮或氧占据产生的额外电子以及低砷高度可能增强电子巡回性,降低电子关联,从而抑制静态磁序。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of ion diffusion at room temperature in microcrystals of the Bi2Sr2CaCu2O8+delta superconductor
我们研究了在环境条件下老化40天的Bi-2212微晶。结合X射线吸收近边结构和X射线荧光测量与微米空间分辨率显示Cu $^{+}$相对于Cu $^{2+}$和富集在Cu与Bi和Sr阳离子含量在b轴方向上的样品边缘附近的增加。对电接触样品的平行研究间接检测到O损耗,观察到边缘附近的电阻率增加和样品厚度增加。我们的结论是O沿b轴的外扩散是伴随着铜阳离子迁移在同一方向。
2005-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Is Room Temperature Superconductivity in Carbon Nanotubes Too Wonderful to Believe?
众所周知,铜基钙钛矿氧化物基于两个特征(迈斯纳效应和零电阻)而正确地享有高温超导体的共识。相比之下,我提供了二十多个碳纳米管室温超导性的签名。纳米管的一维性使得准一维超导体的通过权问题变得复杂。迈斯纳效应不太明显,因为纳米管的直径远小于穿透深度。由于量子接触电阻和显著的量子相位滑移,零电阻不太明显,这两者都与有限数量的横向导电沟道相关联。尽管如此,已经发现对于许多单独的多壁纳米管,在室温下的管上电阻与零是不可区分的。在二十多个论点的基础上,我认为碳纳米管应该被归类为室温超导体。室温超导的机制可能来自于强的电子-声子耦合和电子-等离子体激元耦合。
2003-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermodynamically stable room-temperature superconductors in Li-Na hydrides under high pressures
本文通过高通量筛选与结构搜索,在高压Li-Na氢化物中发现两种热力学稳定的室温超导体Li2NaH17和LiNa3H23,其Tc分别达340 K和310 K,为理解室温超导机制和寻找新材料提供理论指导。
2023-03-17 cond-mat.supr-con
Stabilization mechanism of clathrate H cages in a room-temperature superconductor LaH$_{10}$
实验上实现了具有类钠长石笼形结构的氢化镧LaH $_{10}$在兆巴压力下具有室温超导性。基于第一性原理计算,我们发现La原子的金属骨架在间隙区有多余的电子。这种阴离子电子容易被捕获,形成稳定的H笼笼形结构。因此,我们建议,从La到H原子的电荷转移主要是由La的框架的cross-de属性驱动。此外,La原子与H笼的相互作用导致La-5 $p$半核态与H-1 $s$态的离域杂化.因此,La原子和H笼之间的键合性质的特征在于作为离子和共价的混合物。研究结果表明,阴离子和半核心电子对LaH $_{10}$中笼形H笼的稳定起着重要作用,这对其他高压稀土笼形化合物的研究具有广泛的适用性.
2020-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Room-Temperature Superconductivity at 298 K in Ternary La-Sc-H System at High-pressure Conditions
该研究在 195–266 GPa 高压下合成 LaSc2H24,并以零电阻、磁场抑制 Tc 和 XRD 证据证明其在最高 298 K 下超导。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Neutron Diffraction Studies on La2-xDyxCa2xBa2Cu4+2xOz Superconductors
用波长λ = 1.249埃的单色中子束在室温下对Dy取代La-2125型超导体进行了中子衍射实验研究。本文研究了一系列La_(2-x)Dy_xCa_(2-x)Ba_2Cu_(4 + 2)O_z(x = 0.1 - 0.5)样品的结构性质。采用四元Y-123晶胞作为Rietveld分析的起始模型。所有样品都符合起始模型,随着掺杂剂浓度的增加没有发生结构转变。Rietveld分析的结果和结构特性进行了详细讨论。
2004-08-14 cond-mat.supr-con
Direct Evidence for Edge-Contaminated Vortex Phase in a Nb Single Crystal using Neutron Diffraction
我们报告的第一个直接观察到一个无序的涡旋物质相存在的散装II型超导体Nb的边缘附近使用一种新的位置敏感的中子衍射技术。这种“边缘污染”的涡旋状态与以前使用传输技术的研究有关,并被假定在广泛的II型超导体中的涡旋动力学行为中发挥了重要作用。研究发现,在热退火后,涡旋物质在体经历重新排序,表明边缘污染的体涡旋状态是亚稳态。重复热退火后的边缘涡旋状态保持无序,表明空间共存的旋涡玻璃与布拉格玻璃。这一观测结果解决了许多关于第二类超导体峰值效应的悬而未决的问题。
2011-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Replication and study of anomalies in LK-99--the alleged ambient-pressure, room-temperature superconductor
针对LK-99被宣称是常压室温超导体的说法,研究复现了其相关电磁测量异常,证实这些异常来自Cu₂S杂质的结构转变而非超导性。
2023-11-06 cond-mat.supr-con
Spin Susceptibility of the Topological Superconductor UPt3 from Polarized Neutron Diffraction
实验和理论表明,UPt3是一种奇宇称态的拓扑超导体,部分原因是NMR奈特位移与温度无关。然而,准粒子自旋翻转散射附近的表面,那里的骑士位移测量,可能是负责。我们用极化中子散射测量了H|| c,发现与奈特位移一致,但与这种场取向的理论不一致。我们推断自旋磁化率和奈特位移都不是奇宇称的可靠指示。
2017-05-23 cond-mat.supr-con
Room Temperature Organic Superconductor?
用第一性原理计算了富勒烯C28中的电子-声子耦合。发现相关的耦合常数λ/N(0)的值比与C60相关的值大三倍。假设C28基固体的费米面能级密度N(0)和库仑赝势值与碱金属掺杂的富勒烯化物A3 C60的相似,则可得到Tc(C28)\approx 8 Tc(C60)。
2000-01-11 cond-mat.supr-con
Enormous variation in homogeneity and other anomalous features of room temperature superconductor samples: a Comment on Nature 615, 244 (2023)
评论指出室温近常压超导体样品间电阻转变宽度差异巨大,临界电流消失,表明其并非超导体,并讨论了对其他氢化物的影响。
2023-04-17 cond-mat.supr-con
Probable cause for the superconductor-like properties of alkane-wetted graphite and single-layer graphene above room temperature under ambient pressure
最近Kawashima报道,当用烷烃润湿时,几种形式的石墨和单层石墨烯在环境压力下在室温以上表现出超导体样性质[AIP Adv.2013,3,052132; arXiv:1612.05294; arXiv:1801.09376]。假设这些看似不可能的性质是由烷烃润湿所带来的成对电子的存在引起的,我们探讨了它们的含义,以获得费米表面嵌套和声学声子驱动的强电子配对的可能机制。这一机制解释了为什么烷烃润湿对于石墨烯系统在室温以上成为超导体是必不可少的,以及为什么烷烃润湿的沥青基石墨纤维的Tc随着烷烃分子量从庚烷到十六烷的增加而从363 K几乎线性地增加到504 K。它还提供了一些实验验证的预言,这些预言的证实将为费米表面嵌套和声学声子驱动的超导提供有力的支持。
2018-08-15 cond-mat.supr-con
High-throughput discovery of robust room-temperature superconductors among complex ternary clathrate hydrides
本研究提出一种基于材料洞察和自建数据库的高通量筛选方法,结合经验公式预测Tc,成功发现多种具有接近或高于室温超导转变温度的复杂三元笼状氢化物,为室温超导体的发现开辟了新途径。
2024-12-18 cond-mat.supr-con
X-Ray-Diffraction Study of Charge-Density-Waves and Oxygen-Ordering in YBa2Cu3O6+x Superconductor
在欠掺杂YBa_2Cu_3O_6+x(x~0.63)超导体中,在300 K以下,对应于q_0 =(~2/5,0,0)的扩散超晶格峰随温度的增加而增加。这些峰揭示了涉及CuO 2双层膜的强c轴相关性,在220 K以下表现出不均匀的增加,在100-160 K之间有一个平台,并且在超导相中出现饱和。我们解释这种非常规的T-依赖的“氧有序”峰的电荷密度波耦合到氧空位有序的CuO_2平面的表现。
2001-10-18 cond-mat.supr-con
Anomalous lattice expansion of RuSr2Eu1.5Ce0.5Cu2O10(Ru-1222) magneto superconductor: A low temperature X-ray diffraction study
这是第一个报告的观察过剩体积的开始,也沿a轴的应变在Ru-1222超导体的磁有序温度附近,并表明在这个系统中的晶格和磁性之间的耦合。磁化强度,磁输运和热电功率的测量正在进行的同一样品也报告。
2006-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of Pressure on the Structure and Electronic Properties of the Layered Superconductor Y2C2I2
本文用中子粉末衍射法研究了层状稀土碳化物卤化物超导体Y_2C_2I_2在静水压力下的结构特性。压缩系数是各向异性的,使得垂直于层的压缩系数大约是层内的压缩系数的两倍。从粉末衍射图案作为压力的函数确定的原子位置参数被用作高分辨电子结构计算的基础。结果表明,E_F处的电子态密度随压力的增大而增大.如定量所示,这种效应超过压力引起的晶格硬化效应,并负责压力引起的增加和饱和的Tc向2 GPa。
2004-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Room-temperature superconductivity in heavy rare earth metal substituted sodalite-like clathrate hexahydrides under moderate pressure
室温超导是人类追求了一个世纪的梦想。近年来,H3 S、LaH 10和C-S-H体系的合成逐渐使这一梦想成为现实。但是氢基超导体金属化所需的极高压力限制了它们的应用。在这项工作中,我们设计了一系列的高温超导体,可以在中等压力下稳定,通过将重稀土元素Yb/Lu纳入方钠石类包合物中。特别地,Y3 LuH 24、YLuH 12和YLu 3 H 24的临界温度分别为283 K、275 K和288 K,其接近或已经达到室温,并且这些超导体稳定化所需的压力约为120 GPa,其显著低于所报道的室温超导体的压力。本文的工作为合理设计低压稳定的氢基高温超导体提供了一种有效的方法,并将激发进一步的实验探索。
2022-04-23 cond-mat.supr-con
Synthesis of possible room temperature superconductor LK-99:Pb$_9$Cu(PO$_4$)$_6$O
本研究受韩国团队LK-99室温超导论断启发,采用两步前驱体法合成LK-99多晶样品,经XRD确认物相,但当前925℃合成样品未呈现室温块体超导性,相关后续研究仍在进行。
2023-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The road to room-temperature conventional superconductivity
我很荣幸能为桑德罗·马希达的纪念碑撰稿。对于我们俩来说,在人生的不同阶段,桑德罗首先是一位朋友。我们都钦佩他对生活和物理学的谦逊,有趣和深刻的态度。在这篇文章中,我们描述了允许满足固态物理学长期挑战的路线,即室温超导性。在不到20年的时间里,传统超导体的Tc从MgB 2的40 K提高到LaH 10的265 K,而在上个世纪,人们普遍认为传统超导体的Tc仅限于25 K。这一发现是由于超导体计算方法的发展和应用,桑德罗·马希达在这一领域发挥了重要作用。
2019-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Room-temperature superconductivity in ultra-thin carbon nanotube zeolite composites: a conventional or unconventional superconductor?
本文探究超薄碳纳米管沸石复合材料室温超导电性的配对机制,通过调节手性角、硼掺杂和晶格规整性使理论Tc匹配实验值,并质疑McMillan/BCS公式的分类充分性。
2025-09-25 cond-mat.supr-con
On the ac magnetic susceptibility of a room temperature superconductor: anatomy of a probable scientific fraud
在Nature 586,373(2020)中,Snider等人宣布了在高压下碳质硫氢化物(以下称为CSH)中室温超导性的实验发现。该论文报告了在五种不同压力下测量的磁化率随温度的急剧下降,这被认为是一种优越的测试,表明超导转变。在这里,我提出了几个论点,表明该论文中发表的易感性数据可能是欺诈性的。这就对整篇论文的有效性及其探测到室温超导性的声明提出了质疑。我还描述了我在得出这一结论时遇到的障碍。讨论了这种情况的各种影响。
2021-12-09 cond-mat.supr-con physics.soc-ph
The role of electron-vibron interaction and local pairing in conductivity and superconductivity of alkali-doped fullerides. The route to a room-temperature superconductor
研究了三重简并最低未占分子轨道(LUMO)上电子局域配对系统中电子-振子相互作用(与Jahn-Teller声子相互作用)与库仑排斥之间的竞争.电子-振子相互作用从根本上改变了碱金属掺杂的富勒烯AnC 60的导电性和磁性,它应该是反铁磁莫特绝缘体:我们发现,n= 1,2和A=K,Rb的材料是导体,但不是超导体; n=3和A=K,Rb的材料是导体(低温超导体),但A=Cs时,常压下为莫特绝缘体; n= 2,4时,常压下为超导莫特绝缘体。我们证明了这些材料的超导性、导电性和绝缘性具有共同的性质。基于碱掺杂的富勒烯,我们提出了一个假设的材料具有显着更高的临界温度使用的超导模型与外部对电位制定的工作K. V. Grigorishin物理Lett。A 381 3089(2017).
2017-09-24 cond-mat.supr-con
A New Physical Model of Pairing Mechanism in Superconductors: Could the Electron itself be treated as a Composite Particle to Achieve Room Temperature Superconductor?
本文提出超导体电子配对机制的新物理模型,假设电子为复合粒子以解释超导态自然配对,并指出直流零电阻与Josephson效应为例证,为实现室温超导提供新研究方向。
2024-02-15 cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Finding New Superconductors: The Spin-Fluctuation Gateway to High Tc and Possible Room Temperature Superconductivity
我们提出了一种基于实验的策略,以寻找新的高转变温度超导体,这是基于公认的自旋波动磁网关超导性,其中超导性所需的有吸引力的准粒子相互作用来自他们的耦合到动态自旋波动起源于附近的材料的反铁磁状态。我们展示了如何将近三十年来对铜酸盐的深入实验和理论研究的结果与长达十年的对一个惊人相似的非常规重电子超导体家族(115材料)的研究中发现的结果相结合,从而获得经验教训,可以证明有助于进行这种搜索。我们的结论是,由于在这些材料的Tc的规模约与相互作用的强度,J,在其母反铁磁状态的最邻近的本地时刻之间,可能没有一个磁天花板,将阻止人们发现一个室温超导体。
2013-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of the putative room-temperature superconductor Pb$_9$Cu(PO$_4$)$_6$O
本文通过DFT计算研究了LK-99的电子结构,发现其Cu$^{2+}$的3d$^9$构型形成穿过费米能级的平坦能带,表明未掺杂时该材料为Mott或电荷转移绝缘体,掺杂后可能支持平带超导。
2023-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Majorana Bound States in the Diffraction Patterns of Extended Superconductor-Topological Insulator-Superconductor Josephson Junctions
本研究通过实验测量Nb-Bi₂Se₃-Nb约瑟夫森结的衍射图案,发现与夫琅禾费图案的偏差,证实了马约拉纳束缚态及其4π周期电流-相位关系,为拓扑量子信息提供了证据。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
AI-Guided Computational Design of a Room-Temperature, Ambient- Pressure Superconductor Candidate: Grokene
DEARDAO Decentralized Science Initiative, Solana Network(DEARDAO去中心化科学倡议,Solana网络);School of Mechanical Engineering and Mechanics, Xiangtan University(湘潭大学机械工程学院)
利用AI和多体理论设计出Grokene,预测其在室温常压下具有超导性,但需通过实验验证并优化结构以提升临界温度。
2026-10-26 cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity and superconductor to insulator transition in nano-crystalline molybdenum thin films
报道了在纳米晶钼薄膜中,无序驱动的超导体到绝缘体的过渡金属区转变。采用直流磁控溅射法在室温下制备了纳米结构的薄膜。使用沉积压力作为唯一的控制参数来调整晶粒尺寸。研究了沉积压力对颗粒尺寸、室温电阻率和超导转变的影响。纳米晶钼薄膜具有高的载流子浓度,但迁移率和电子平均自由程很低,利用霍尔和电导率测量研究了无序对载流子浓度和迁移率的影响。Ioffe-Regel参数与我们的样品中的连续金属-绝缘体转变相关。
2017-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Signatures of room-temperature superconductivity emerging in two-dimensional domains within the new Bi/Pb-based ceramic cuprate superconductors at ambient pressure
研究预测并实验证实了常压下新型Bi/Pb基陶瓷铜氧化物超导体在三维-二维交叉区域存在室温超导性,在约300 K观察到电阻急剧下降和部分Meissner效应。
2024-01-05 cond-mat.supr-con
Nanoscale phase separation in the iron chalcogenide superconductor K0.8Fe1.6Se2 as seen via scanning nanofocused x-ray diffraction
先进的同步辐射聚焦到300 nm的尺寸已被用于可视化纳米级相分离的K0.8Fe1.6Se2超导系统使用扫描纳米焦点单晶X射线衍射。结果表明,在T< 520 K时,K0.8Fe1.6Se2单晶中存在本征相分离,表明磁性相和非磁性相共存,磁性相的特征是由于Fe空位有序化导致的超结构晶格膨胀,非磁性相的特征是面内压缩晶格。在300 K时两相的空间分布显示出相分离的受阻或停滞性质。相分离的空间分辨成像使我们能够提供小于300 nm的纳米相畴和不同微米尺寸的区域的直接证据,这些区域具有形成两相的多尺度复杂网络的磁性或磁性畴。
2011-08-25 cond-mat.supr-con
Large spin to charge conversion in topological superconductor \b{eta}-PdBi2 at room temperature
\b{eta} -PdBi 2由于其前所未有的自旋轨道相互作用(SOC)而具有同时具有拓扑表面态和超导态的潜在能力,引起了人们的广泛关注。虽然大多数工作只集中在研究其拓扑表面状态,自旋和电荷之间的耦合自由度在这类量子材料仍然没有探索。在这里,我们首先报告的自旋电荷转换的研究在\b{eta} -PdBi 2超导薄膜生长的分子束外延,利用自旋泵浦技术进行反自旋霍尔效应测量。我们发现Fe/ \b{eta} -PdBi_2的室温自旋霍尔角θ_SH=0.037。该值比已报道的常规超导体大一个数量级,与最好的SOC金属和拓扑绝缘体相当。我们的研究结果提供了一个途径,发展超导为基础的自旋电子学应用。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From LaH10 to room-temperature superconductors
$\rm LaH_{10}$超导体的热力学参数是我们感兴趣的对象。$\rm LaH_{10}$的特征在于实验观察到的临界温度的最高值:$T^{a}_{C}=215$ ~K($p_{a}=150$ ~GPa)和$T^{b}_{C}=260$ ~K($p_{b}=190$ ~GPa)。它属于具有~强电子-声子耦合的超导体($λ_{a}\sim 2.2$和$λ_{b}\sim 2.8$)。我们计算了这种超导体的热力学参数,发现序参量、热力学临界场和比热与传统BCS理论预测的值有很大的不同。由于氢化化合物的Eliashberg函数的特定结构,定性分析表明,${\rm La_δX_{1-δ}H_{10}}$型(LaXH型)结构的超导体,其中${\rm X}\in\{{\rm Sc},{\rm Y}\}$,将表现出显着更高的临界温度比$\rm LaH_{10}$获得的$T_{C}$。在LaScH的情况下,我们得出以下评估结果:$T^{a}_{C}\in\left<220,267\right>$ ~K和$T^{b}_{C}\in\left<263,294\right>$ ~K,而LaYH的结果为:$T^{a}_{C}\in\left<218,247\right>$ ~K和$T^{b}_{C}\in\left<261,274\right>$ ~K。
2019-05-29 cond-mat.supr-con
Susceptibility anisotropy in an iron arsenide superconductor revealed by x-ray diffraction in pulsed magnetic fields
除了非常规的高温超导性,铁砷化物表现出强磁弹性耦合和显着的电子各向异性内的a-b平面。我们通过在高达27.5特斯拉的脉冲磁场中通过X射线衍射研究欠掺杂Ba(Fe{1-x}Co{x})2As 2来关联这些性质。我们利用磁去孪晶效应来证明面内磁化率的各向异性,尽管没有磁序,但面内磁化率在结构相变处发展。退孪晶的程度随温度的降低而平稳地增加,并且在一定的场和温度范围内实现了单畴条件。在低温下,我们观察到一个激活的行为,与一个大的滞后残余效应。在超导相内没有观察到去孪晶,可进入磁场。
2012-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Latent Room-Temperature T$_c$ in Cuprate Superconductors
“条条大路通罗马”这句古话适用于化学和物理学。两者都是高度发展的科学,有自己的历史,传统,语言和解决问题的方法。尽管有这些差异,这两条路通常通向同一个地方。然而,对于高温铜氧化物超导体,化学和物理道路并不相交,甚至彼此接近。本文分析了铜氧化物掺杂电子结构的物理和化学途径,发现化学掺杂空穴(不在CuO $\mathrm{_2}$平面内)可以用简单的计数方法解释大量的正常态铜氧化物现象。化学图象表明声子是铜氧化物超导电性的原因。我们确定了重要的声子模式,并表明,所观察到的T $\mathrm{_c} \sim 100$ K,T $\mathrm{_c}$ -圆顶作为一个功能的空穴掺杂,T $\mathrm{_c}$的变化作为一个功能的CuO $\mathrm{_2}$层每单位电池,在最佳T $\mathrm{_c}$掺杂的同位素效应的缺乏,和D-波对称性的超导库珀对波函数都解释了化学图片。最后,我们表明,“拥挤”的掺杂剂在铜酸盐导致一对波函数的S波对称性和T $\mathrm{_c}\approx280-390$ K。因此,我们相信在铜氧化物类超导体中存在着巨大的“潜在”T $\mathrm{_c}$。
2017-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Room-temperature ferromagnetism in nanoparticles of superconducting materials
超导YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)(Tc = 91 K)的纳米颗粒在室温下表现出铁磁性,而高温(940 ℃)加热得到的大块YBCO的磁化曲线为线性。在整个超导转变温度范围内,磁化曲线从软铁磁体的磁化曲线变为超导体的磁化曲线。此外,我们的实验表明,不仅金属氧化物的纳米颗粒,而且金属氮化物,如NbN(Tc = 6 - 12 K)和δ-MoN(Tc ~ 6 K)显示室温铁磁性。
2007-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reaching room temperature superconductivity by optimizing doping in LaH$_{10}$?
直观地说,掺杂代表了用于优化最佳前景超导体(SC)的最有前途的途径之一,例如具有创纪录的临界温度的常规高压SC。然而,在高压(HP)下掺杂是非常具有挑战性的,并且没有经过验证的路线以受控的方式实现它。通过计算模拟的帮助下,我们表明,它可能是合理的合金化的主要材料开始,随后纳入高比例的氢在温和的压力($\approx$ 1.5毫巴)。我们的理论结果证明了通过掺杂不同的元素来调节LaH $_{10}$的电子结构,提高费米能级的态密度,从而改变其超导性能的可能性。我们发现铝使费米能级的占有率增加了30%以上。掺入其他元素如Si、Ge、H、Ir、Ca和其他不同百分比的元素也有利于调整电子结构。更重要的是,这些预测在于实验上可达到的掺杂水平。此外,我们首次揭示了缺陷和空位的形成如何影响HP-氢化物超导体的电子结构。本工作中提出的概念可以推广到其他高压氢基超导体,如H $_3$ S。可以说,掺杂是实现室温超导性的一条有希望的途径,室温超导性是凝聚态物理的圣杯。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor
本研究首次合成常压室温超导体LK-99,通过多种超导特性验证其性能,揭示其超导源于铜离子取代引发的结构畸变及界面超导量子阱,为室温超导研究提供新方向。
2023-07-22 cond-mat.supr-con
Anomalous thermal expansion in a CuAl2-type superconductor CoZr2
在这项工作中,我们表明,CuAl 2型超导体CoZr 2和合金系统表现出异常热膨胀在很宽的温度范围内。对CoZr 2进行了中子粉末衍射和X射线粉末衍射,在T = 50-573 K的较宽温度范围内观察到明显的各向异性热膨胀,c轴负热膨胀常数αc < -15 μK-1。随着温度的降低,晶格常数a减小,而晶格常数c在CoZr 2中不断增加。通过冷却的a轴/c轴的各向异性收缩/膨胀的起源由Co-Zr键中的小变化和Zr-Co-Zr角中的系统减小来解释。在合金化系统(Fe,Co,Ni)Zr 2和(Fe,Co,Ni,Rh,Ir)Zr 2中观察到类似的热膨胀,这表明该现象在TrZr 2系统中是共同的特征。我们提出零热膨胀金属可以通过优化TrZr 2中a轴和c轴的对比热膨胀来实现。
2022-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Design Principles for High Temperature Superconductors with Hydrogen-based Alloy Backbone at Moderate Pressure
氢基超导体为实现长期追求的室温超导目标提供了一条途径,但金属化这些材料所需的高压限制了它们的直接应用。例如,碳质硫氢化物,第一个室温超导体,只能在267 GPa的极端压力下达到288 K的临界温度(Tc)。下一个公认的挑战是在明显较低的压力下实现室温超导。在这里,我们提出了一个策略,合理设计的高温超导体在低压下合金化小半径元素和氢形成三元氢化物超导体与合金骨架。我们确定了一个迄今未知的萤石型骨干的形式AXH 8,在中等压力下表现出高温超导性的组合物。LaBeH 8的Fm-3 m相具有萤石型H-Be合金骨架,被预测为亚稳的和超导的,在50 GPa下具有~ 191 K的Tc;比几何相似的笼形氢化物LaH 10(170 GPa)所需的压力低得多。我们的方法铺平了道路,寻找高Tc三元氢化物超导体在接近环境压力的条件下。
2021-06-27 cond-mat.supr-con
Prospects to attain room temperature superconductivity
利用电子-声子谱密度的一般模型,导出了两个简单的计算常规超导体转变温度和带隙温度比的表达式。它们要求声子交换因子$λ$的平均数值被限制在2.67,使得在可能涉及或可能不涉及氢的材料中,仅在德拜温度为约1800 K或更高时才可获得室温超导性。它们还表明,Be-Pb合金在$\sim$ 44 K下可能成为超导体。
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Superconductor Pb$_{10-x}$Cu$_x$(PO$_4$)$_6$O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism
本文报道了改性铅磷灰石 LK-99 的合成,其在室温常压下表现出悬浮现象且临界温度高于 400 K,并从体积收缩、一维链结构形变增强的库仑排斥及一维 BR-BCS 理论角度解释其室温超导机理。
2023-08-11 cond-mat.supr-con
Novel approach to Room Temperature Superconductivity problem
一个长期存在的观察室温超导性的问题终于通过一种新的方法得到解决。代替提高超导体的临界温度Tc,房间的温度被降低到适当的Tc值。我们认为这种方法更有希望获得大量的材料具有室温超导在不久的将来。
2020-03-31 cond-mat.supr-con
Valence electron distribution in MgB2 studied by accurate diffraction measurements and first principle calculations
我们使用同步加速器X射线和精密电子衍射技术,以准确地确定选定的反射,在超导体MgB2的价电子分布敏感的结构因素。这些值与用自由原子散射因子计算的结构因子有很大的偏差,但与我们用密度泛函理论计算的结构因子吻合得很好。在实验上建立了我们的第一原理计算的结构因子的可靠性,我们提出的电子密度图的价电子的重新分配时发生的假设的自由原子的Mg和B的MgB2相互作用,形成真正的晶体。
2002-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Room temperature antiferromagnetic order in superconducting X_yFe_{2-x}Se_ 2, (X= Rb, K): a powder neutron diffraction study
用中子粉末衍射法研究了超导体XyFe 2-xSe 2(X= Rb和K,Tc= 31.5K和29.5K)的磁性和晶体结构。两种晶体都显示出有序的铁空位模式,晶体结构在I4/m空间群中得到很好的描述,Rb和K晶体的晶格常数分别为a=8.799,c=14.576和a=8.730,c=14.115,精确的化学计量比分别为x=0.30(1),y = 0.83(2)和x=0.34(1),y=0.83(1)。该结构包含一个完全占据的铁位置和一个几乎空的空位位置。假设铁矩只在完全占据的位置上有序,我们整理出传播矢量k=0的所有八个不可约表示(irreps),发现irreps tau_2和tau_7很好地拟合了实验数据与沿c轴的矩。Rb晶体和K晶体的tau_2和tau_7的磁矩振幅分别为2.15(3)μ B和2.55(3)μ B。Irreptau_2对应于Shubnikov群I ~ 4/m',给出了一个等磁矩反铁磁组态,而tau_7不具有Shubnikov对应物,在结构中允许两个不同的磁矩。
2011-02-16 cond-mat.other cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$μ$SR and Neutron Diffraction Investigations on Reentrant Ferromagnetic Superconductor Eu(Fe{0.86}Ir{0.14})2As2
本文报道了重入超导体Eu(Fe $_{0.86}$ Ir $_{0.14}$)$_2$ As $_2$的μ子自旋弛豫($μ$ SR)和中子粉末衍射的测量结果。Eu(Fe $_{0.86}$ Ir $_{0.14}$)$_2$ As $_2$在$T_{\rm c\,on} \approx 22.5$ ~K处表现出超导电性,与低于$\approx 18$ K的长程有序Eu $^{+2}$磁矩竞争。重入行为(表现为在10- 17.5K温度范围内的非零电阻率)来自超导性和磁序之间的精致竞争。零场$μ$ SR数据证实了$T_{\rm Eu} = 18.7(2)$ K以下的长程磁序。发现转变温度随着纵向场$μ$ SR中磁场的增加而增加,这与中子衍射结果一起表明转变是铁磁的。中子衍射数据揭示了在$T_{\rm Eu}$以下的磁布拉格峰的明显存在,其可以用传播矢量k =(0,0,0)索引,证实了与$μ$ SR数据一致的长程磁有序。我们的磁结构的分析揭示了有序的磁矩$6.29(5)\,μ_{\rm B}$(在1.8 K)的Eu原子上,它们形成一个铁磁结构的时刻沿$c$轴对齐。在重入相或超导相中没有观察到磁结构的变化,并且对于1.8 K $\leq T \leq T_{\rm Eu}$,磁结构保持相同。没有发现明显的结构转变或Fe矩有序的证据。
2015-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic crystal phase separation in antiferromagnetic superconductor RbyFe2-xSe2: a diffraction study
用单晶同步辐射X射线衍射和高分辨中子粉末衍射研究了超导铁基硫族化合物RbyFe_(2-x)Se_(2-x)的晶体结构和磁结构。晶体的基态是具有两个不同的非对称相的本征相分离态。主相具有铁空位有序的\surd 5 × \surd 5超结构(I4/m空间群)和AFM有序的Fe自旋。少数相不具有\surd 5 × \surd 5型有序,并且具有较小的面内晶格常数α和较大的四面体c轴,并且可以很好地描述,假设母体平均空位无序结构(I4/mmm空间群)具有精确的化学计量Rb0.60(5)(Fe1.10(5))Se)2。少相含量为8-10%。在T = 2 K时,少数相的晶胞体积比主相的晶胞体积小3.2%,且具有不同的温度依赖性。当加热温度高于相分离温度T_P = 475 K时,少数相转变为主要的空位有序相。相域的空间尺寸在TP以上从1000 μ m强烈增加到> 2500 μ m,这是由于在低温下被第二相分离的主相区域的合并。在T=488 K接近T_P的温度下长时间退火,可大大减少少数相的数量。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron investigation of the magnetic scattering in an iron-based ferromagnetic superconductor
对双同位素多晶样品(7 Li_(0.82)Fe_(0.18)OD)FeSe进行了中子衍射和小角散射实验。衍射数据的轮廓细化确定了组成,并揭示了在4 K时晶格参数为a= 3.7827 Ω和c= 9.1277 Ω的基本单相材料,在铁磁超导体制度中,具有TC = 18 K的体超导转变。小角中子散射(SANS)测量在零外加场揭示了铁磁序TF ~ 12.5 K以下的发病,与波矢和温度的依赖性一致的非均匀铁磁体的自发涡旋或域在混合状态。没有观察到振荡的长程有序磁态。场相关的测量建立了一个单独的组成部分的磁散射的涡旋晶格,这发生在预期的波矢量。的涡旋散射的温度依赖性不表明任何贡献的铁磁性,衍射数据表明,有序的铁磁矩是相当小的一致。
2015-07-15 cond-mat.supr-con
Fresnel aperture diffraction: a phase-sensitive probe for superconducting pairing symmetry
提出用菲涅耳单孔衍射(FSAD)作为超导体对对称性和费米面的相敏探针。我们考虑电子注入,通过一个小孔,到一个薄的超导(SC)层。结果表明,在SC带隙对称性$Δ(-k_x,\mathbf{k}_\parallel)=Δ(k_x,\mathbf{k}_\parallel)$,$k_x$和$\mathbf{k}_\parallel$分别为电子费米波矢的法向和平行分量的情况下,若$k_x x=nπ$($n$为整数,$x$为SC层厚度)为零阶最小值,则在像面上产生的准粒子FSAD斑图为零阶最小值.相反,如果是$Δ(-k_x,\mathbf{k}_\parallel)=-Δ(k_x, \mathbf{k}_\parallel)$,则相应的FSAD模式是零阶最大值。可观察到的后果进行了讨论的铁基超导体的复杂的多带配对。
2011-03-02 cond-mat.supr-con
Critical current diffraction pattern of SIFS Josephson junctions with step-like F-layer
我们提出了最新一代的超导体-绝缘体-铁磁体-超导体约瑟夫森隧道结的铁磁(F)层的阶梯状厚度。改变两半中的F层厚度$d_1$和$d_2$以获得正和负临界电流密度$j_{c,1}$和$j_{c,2}$的不同组合。所测得的临界电流对施加的磁场的依赖性可以很好地描述了一个模型,该模型考虑到不同的临界电流密度(从参考结获得)和不同的净磁化的多畴铁磁层在两个半部。
2010-07-15 cond-mat.supr-con
Universal Properties of Cuprate Superconductors: Tc Phase Diagram, Room-Temperature Thermopower, Neutron Spin Resonance, and STM Incommensurability Explained in Terms of Chiral Plaquette Pairing
我们报告说,四个属性的铜酸盐和它们的演变与掺杂的后果简单地计算四个网站所产生的掺杂斑:(1)通用Tc相图(超导性在每个CuO 2平面的\approx 0.05和\approx 0.27掺杂之间,并且最佳Tc在\approx 0.16),(2)室温热电势的普遍掺杂依赖性,(3)超导中子自旋共振峰(“41 meV峰”);(4)无色散扫描隧穿电导不变性。性质(1)、(3)和(4)在没有可调参数的情况下进行了解释,而性质(2)在只有一个可调参数的情况下进行了解释。通过简单的计数规则成功地定量解释了铜氧化物现象学的四个非常不同的方面,为这些材料中的四位格片渗流提供了强有力的证据。这表明,不均匀性,渗流,和斑在铜酸盐中起着至关重要的作用。这种几何分析为寻找具有更好超导性能的新组分和结构提供了有益的指导。
2010-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic correlations in promising room-temperature superconductor Pb$_9$Cu(PO$_4$)$_6$O: a DFT+DMFT study
本研究首次用DFT+DMFT方法探究室温超导体候选材料LK-99的费米能级电子态关联特性,发现Cu-d电子库仑关联引发带隙,氧p态作用关键,电子掺杂是其转导电态的必要条件。
2023-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fabrication and some properties of biaxially aligned Sr0.6K0.4Fe2As2 superconductors by processing in high magnetic field
采用两步磁场法制备了c轴ab面双轴取向的Sr_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2超导体。用X射线衍射和磁性测量研究了磁场对Sr_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2结构和超导性能的影响。样品的取向度对于c轴为约0.39,对于ab面取向为约0.51,如由X射线衍射的Lotgering因子所评估的。该技术可能在各种潜在应用中有用,包括制备具有高临界电流的铁基超导块材和线材。
2010-12-16 cond-mat.supr-con
Carbon-Doped Sulfur Hydrides as Room-Temperature Superconductors at 270 GPa
为了了解最近的实验在高压下的碳质硫氢化物(CSH)系统的室温超导性,我们已经进行了广泛的化学计量和结构搜索的三元CSH化合物使用通用进化算法。从不同CSH化合物的生成焓判断,我们的研究得出结论,在硫氢化物中一定水平的碳掺杂(~5%-6%),(H $_3$ S)在其R3 m和相中产生最稳定的结构(仅次于H $_3$ S本身)在发现的各种CSH体系中,少量的硫原子被碳取代,如C $_1$ S $_{15}$ H $_{48}$和C $_1$ S $_{17}$ H $_{54}$导致更强的电子-声子耦合和更高的平均声子频率,其随压力增加而增加,从而导致在~270 GPa下的室温超导性。计算的C $_1$ S $_{15}$ H $_{48}$和C $_1$ S $_{17}$ H $_{54}$的超导转变温度T $_c$作为压力的函数与实验测量值相当吻合。在~80 GPa超导态转变之前,CSH系统的化学计量比为C $_2$ S $_2$ H $_{10}$,具有P1对称性的稳定结构,Raman光谱与实验的直接比较证实了这一点.
2020-12-18 cond-mat.supr-con physics.comp-ph