Lower pressure phases and metastable states of superconducting photo-induced carbonaceous sulfur hydride
最近在碳质硫氢化物(C-S-H)中发现了接近3兆巴的室温超导性。我们报道了C-S-H的超导响应的显著差异,最大$T_{C}$为191(1)K,低于1,Mbar。C-H拉曼模式强度的变化表明,用相同的光诱导方法合成的晶体之间的碳含量可以变化。同步加速器单晶x射线衍射鉴定具有增加的共价度的多晶型。这些独特的亚稳态对热力学途径高度敏感。
2021-11-30 cond-mat.supr-con
Flux trapping in superconducting hydrides under high pressure
据报道,近年来在12种不同的化合物中发现了高压下富氢材料的高温常规超导性。然而,这些说法所依据的实验证据最近受到了质疑。在这里,我们讨论的捕获磁通量的测量,应该明确地建立这些材料确实是高温超导体。如果没有这一点,就应证实与此相反的说法。
2021-07-02 cond-mat.supr-con
Strong-coupling character of superconducting phase in compressed selenium hydride
目前,金属氧化物被认为是非常有前途的声子介导超导体材料,表现出高的临界温度值。在本研究中,压缩氢化硒在其最简单的形式(HSe)的超导性能进行了分析,对这一阶段的定量表征。利用Migdal-Eliashberg公式计算表明,在库仑赝势取$0.1$的情况下,该材料的临界温度较高($T_{c}$ =42.65 K),超过了二硼化镁超导体的临界温度。此外,所采用的理论模型使我们能够表征其他关键的热力学性质,如超导带隙,自由能,比热和临界磁场。在下文中,它表明,上述参数的特征热力学比不同于Bardeen-Cooper-Schrieffer理论的预测。因此,我们认为强耦合和延迟效应在所讨论的超导态中起着重要的作用,这不能在弱耦合制度中描述。
2020-04-19 cond-mat.supr-con
A model for superconducting sulfur hydrides
由于硫氢化物中同位素位移的值,这些高温超导体普遍接受声子介导的超导配对方案,这与Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)框架一致。由于大的电子态密度增强了$T_c$,因此采用广义费米面拓扑结构来增强$T_c$,并在BCS框架下提出了一个多带模型来描述硫氢化物超导体.该模型用于描述$H_3S$超导体的某些性质。强耦合效应被考虑与有效的McMillan近似和同位素系数作为耦合参数以及模型的其他相关参数的函数进行评估。
2018-12-07 cond-mat.supr-con
Possible "Magnéli" phases and self-alloying in the superconducting sulfur hydride
从理论上给出了超导氢化硫H $_{x}$ S在压力下的无限多个亚稳晶体结构。据认为,H $_{2}$ S和H $_{3}$ S的理论预测结构在实验中分别表现出低和高的$T_{\rm c}$。新发现的结构是长周期调制晶体,其中板状H $_{2}$ S和H $_{3}$ S区域在微观尺度上共生。用第一性原理计算表明的H $_{2}$ S-H $_{3}$ S边界的极小的形成焓表明这些相可能通过形成局部H $_{3}$ S区域而合金化。调制结构和它们之间的逐渐合金化转变不仅解释了实验观察到的$T_{\rm c}$在硫化氢中的特殊压力依赖性,而且在各种压缩方案下的实验样品中也普遍存在。
2016-08-11 cond-mat.supr-con
Electrical transport measurements for superconducting sulfur hydrides using boron-doped diamond electrodes on beveled diamond anvil
金刚石对顶砧单元(DAC)能产生数兆巴的极高压,是发展高转变温度超导等更深层次物理的有力工具。然而,电输运测量,这是这样的功能材料的最重要的属性之一,使用DAC是相当困难的,因为样品空间是非常小的,在极端条件下的电极的变形。在本研究中,我们制作了一个硼掺杂的金刚石微电极和一个未掺杂的金刚石绝缘体上的钻石砧斜面底表面。利用所研制的DAC,我们在高压下测量了硫氢化物H $_2$ S的电输运性质,这种硫氢化物被称为压力诱导的高转变温度超导体H $_3$ S。在192 GPa的高压下成功地进行了测量,在零电阻条件下观察到了由纯硫和几种表面活性剂组成的多步超导转变,可能是HS $_2$。
2020-06-17 cond-mat.supr-con
Rational Design of Superconducting Metal Hydrides via Chemical Pressure Tuning
具有笼形氢网络的金属氢化物相的高临界超导温度($T_c$ s)引起了人们极大的兴趣。在这里,我们采用密度泛函理论-化学压(DFT-CP)方法来解释为什么某些正电性元素采用这些结构类型,而其他扭曲类氢晶格,从而减少$T_c$。逐步开放的H $_{24}$多面体在MH $_6$阶段所示的产生由大的金属原子,其中一些可能有利于甚至更高的氢含量,放松的金属原子配位环境施加的内部压力。LaH $_{10}$和LaBH $_8$相的稳定性与用额外的氢或硼原子填充它们共享的氢网络有关。DFT-CP的预测能力,最后应用到Y-X-H系统,以确定可能的三元添加产生超导相稳定到低压。
2022-05-23 cond-mat.supr-con
Broadening of In-Field Superconducting Transitions in Hydrides
本文反驳了Hirsch等人关于富氢化合物不具备超导性的论断,指出其依据外加磁场中超导转变无展宽的结论源于有缺陷的分析和对已发表数据的选择性不准确报告。
2023-12-14 cond-mat.supr-con
Coherent driving of displacive Higgs fluctuations in superconductors
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);New York University(纽约大学);BTU Cottbus-Senftenberg(科特布斯-森夫滕贝格技术大学)
研究超导体中太赫兹激光脉冲驱动集体模式的新机制,通过多光子激发路径,结合数值模拟与解析结果,证明位移机制可激发希格斯模式,经实验验证,为控制光学响应参数依赖性提供新视角。
2026-07-20 cond-mat.supr-con
Comment on "Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system" (A. P. Drozdov et al., Nature 525, 73 (2015))
本文证明了在高压下金属硫氢化物系统中观察到的203 K电阻转变本质上是磁性的(而不是超导的)。在这些化合物中,真正的超导转变的起始温度似乎基本上低于温度。高温超导铜氧化物、磷属元素化物(硒化物)和有机超导体的特征是在超导相变(Tc < Tm)之前的正常态磁性(AF SDW)相变。电阻下降是由传导电子的磁性(AF自旋波动)散射的消失和因此在正常状态下AF SDW秩序的形成提供的。由于金属氢在高密度下的磁性(与铁类似),在氢化硫中形成这种调制的磁结构似乎是可能的。这种非传统的图像有两个连续的相变:磁性(AF SDW)和超导的一个,自然地描述了超导(e-e)和电介质(e-h)共存系统中的电介质(金属-绝缘体)相变的Keldysh-Kopaev理论。
2015-10-01 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
Superconducting phase above room temperature in lutetium-beryllium hydrides at high pressures
本研究通过高压结构搜索发现 LuBeH$_8$ 在 100-200 GPa 下具有强电子-声子耦合与超导性,其最高临界温度达 355 K,实现了室温超导,为寻找新型高温超导氢化物提供了重要指导。
2023-05-14 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
Description of the superconducting state in the high-pressure fcc phase of platinum-hydride
研究了76 GPa压力下PtH超导态的热力学参数。计算已进行的Eliashberg形式主义的框架。发现临界温度随库仑赝势的假定值(0.1,0.2和0.3)而变化,变化范围为30.6 ~ 16.8 K。其他热力学量与经典BCS理论的预测有很大不同。特别是:(i)对应于超导带隙的参数达到4.25至3.98的值。(ii)比热跃变与正常状态下的比热之比取2.07至1.97的值。(iii)最后,低温热力学临界场的参数在0.145到0.156的范围内。
2013-03-07 cond-mat.supr-con
Design of a 60.8 K superconducting hydride LiMgZr2H12 at ambient pressure via Lithium doping
School of Physics, Xidian University(西安电子科技大学物理学院);College of Physics and Optoelectronic Technology, Baoji University of Arts and Sciences(宝鸡文理学院物理与光电技术学院)
通过锂掺杂设计出在常压下具有60.8 K超导临界温度的LiMgZr2H12氢化物,显著提升了其超导优值。
2026-02-03 cond-mat.supr-con
Proximity breakdown of hydrides in superconducting niobium cavities
许多现代和未来的粒子加速器都依赖于由大块铌制成的超导射频腔作为初级粒子加速结构。这种腔的品质因数Q 0具有反常的场依赖性。高场退化-所谓的高场Q斜率-尚未解释,即使一个经验的治疗是已知的。在这里,我们提出了一个机制的基础上存在的邻近耦合铌酸盐,这可以解释这种效果。此外,同样的机制可以存在于任何涉及铌的表面敏感实验或超导设备中。
2013-01-13 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Ternary superconducting hydrides in the La-Mg-H system
本研究采用演化算法USPEX在150-300 GPa压力下探索La-Mg-H三元氢化物体系,发现多种稳定/亚稳的三元及二元超导氢化物,验证了大化学空间探索方法对晶体结构预测的提升作用。
2023-12-12 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
Capturing nuclear quantum effects in high-pressure superconducting hydrides and ice with nuclear-electronic orbital theory
Princeton University(普林斯顿大学);Paul Scherrer Institute(保罗谢勒研究所);University of L’Aquila(拉奎拉大学);Sapienza - Università di Roma(罗马第一大学);CNR-SPIN L’Aquila(国家研究委员会自旋物理研究所拉奎拉分部)
本文采用核-电子轨道密度泛函理论(NEO-DFT)方法,准确描述了高压超导氢化物和冰中的核量子效应,预测了H₃S/D₃S的氢键对称化压力以及LaH₁₀的对称结构,并成功复现了H₂O/D₂O的冰VIII到冰X相变压力。
2026-03-06 cond-mat.supr-con
Characterization of the superconducting phase in tellurium hydride at high pressure
目前,氢基化合物是一类最有前途的声子介导的高温超导体材料。本文利用各向同性Migdal-Eliashberg方程,详细分析了高压($p=300$ GPa)下氢化碲(HTe)超导相的行为。所选择的压力条件在这里被认为是一个案例研究,对应于最高的临界温度值($T_{c}$)在分析的材料,在最近的密度泛函理论模拟确定。据发现,Migdal-Eliashberg形式主义,这构成了一个强耦合推广的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论,预测的临界温度值($T_{c}=52.73$ K)是高于以前的估计的McMillan公式。进一步的研究表明,热力学临界场、超导态比热和超导带隙的特征无量纲比都超过了BCS理论的极限。在这种情况下,有效电子质量也不等于BCS理论提供的裸电子质量。在此基础上,预测了300 GPa下HTe超导相的强耦合和阻滞效应,与氢和氢基化合物的理论估计一致。因此,它是建议,在HTe的超导态不能适当地描述内的BCS理论的平均场图片。
2019-01-23 cond-mat.supr-con
Crystal Structure of 200 K-Superconducting Phase of Sulfur Hydride System
本文报道了最近发现的高温超导相氢化硫的晶体结构,它的最高临界温度Tc超过200 K。对于理解高超导电性的机制,其晶体结构的信息是非常必要的。在此我们进行了高压下的电阻和同步辐射X射线衍射的同时测量,清楚地揭示了H2S分解为H3S,其晶体结构在超导相中具有体心立方对称性。
2015-09-10 cond-mat.mtrl-sci 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
Detecting superconductivity in the high pressure hydrides and metallic hydrogen from optical properties
本文提出了一种测量高压、高Tc电子-声子驱动超导磁体临界温度Tc的新方法。该技术不需要将引线连接到样品。在吸收谱的多声子区,反射率反映了超导序参量的温度变化。对于适当选择的光子能量的值的两倍的间隙加上1.5倍的最大声子能量的顺序,反射率的温度依赖性的变化更迅速地低于T=Tc比以上。在超导状态下,它随温度的升高而增加,而在正常状态下,它随温度的升高而减少。检查在固定光子能量下反射率的温度依赖性,在T=Tc处存在尖点,其提供临界温度的测量。我们讨论这些问题的背景下,最近观察到的金属相的氢。
2018-02-27 cond-mat.supr-con
First-principles study of the pressure and crystal-structure dependences of the superconducting transition temperature in compressed sulfur hydrides
本文利用超导体的密度泛函理论,从第一性原理出发,计算了硫原子H $_{2}$ S和H $_{3}$ S的超导转变温度($T_{\rm c}$)。在$\lesssim$ 150 GPa的压力下,最近的实验中观察到的高值$T_{\rm c}$($\gtrsim$ 130 K)[A. P. Drozdov,M. I.我和埃克塞特。A. Troyan,arXiv:1412.0460]通过假设H $_{2}$ S分解成$R3m$ $_{3}$ S和S而精确地再现。对于较高的压力,计算的$T_{\rm c}$ s的$Im3m$ -H $_{3}$ S系统地高于那些$R3m$ -H $_{3}$ S和实验观察到的最大值(190 K),这表明另一个更高的- $T_{\rm c}$相的可能性。我们还从第一性原理量化了同位素效应,并证明了当多个结构相在能量上竞争时,同位素效应系数可以大于常规值(0.5)。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
Composition-Based Machine Learning for Screening Superconducting Ternary Hydrides from a Curated Dataset
Kyoto University(京都大学);Kyoto MPI Inc.(京都MPI株式会社)
本文提出了一种基于成分的机器学习方法,用于在高压下筛选潜在超导体。通过训练30个XGBoost回归模型,识别出高分值的三元氢化物系统,如Ca-Ti-H、Li-K-H和Na-Mg-H,并发现元素属性对超导转变温度有显著影响。
2025-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity of platinum hydride
本文报道了在金刚石对顶砧装置中对氢化铂(PtHx)的交流磁化率、电阻和X射线衍射的测量,揭示了它的超导转变。当PtHx为P63/mmc结构时,在32 GPa下,PtHx在6.7K下发生超导转变,超导转变温度(Tc)随压力的增加而降低,在36 GPa下为4.8K。所观察到的Tc比粉末状Pt高三个数量级以上。这表明贵金属的氧化物具有比元素更高的Tc。
2018-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Intrinsic hysteresis in the presumed superconducting transition of hydrides under high pressure
在没有磁场的情况下,超导转变应该是非滞后的。在这里,我们解决的事实,即电阻下降,已被解释为超导性的证据,在高压下(所谓的“超导”)的几个小时显示滞后。我们认为,实验证据表明,所观察到的滞后不能归因于实验文物,但样品是固有的。假设电阻的下降信号的热力学相变,我们认为,存在的固有的热滞后表明,这些是一阶过渡,而对于标准超导体的过渡在没有施加磁场总是二阶。我们的结论是,这是另一个特点,定性区分超导体从标准超导体,除了那些已经指出的较早[1,2],$assuming$这些材料是超导体。或者,更可能的是,无论电阻的下降是否是热力学相变的信号,我们的分析表明超导体不是超导体。
2021-01-26 cond-mat.supr-con
Isotope effect in superconducting lanthanum hydride under high compression
最近,在兆巴压力下在LaH $_{10}$的fcc相中实验实现了室温超导性的发现。具体地,通过用氘(D)替换氢(H)来测量$T_{\rm c}$的同位素效应,证明了声子在所观察到的室温SC中的驱动作用。在此,基于谐波近似内的第一性原理计算,结果表明:(i)面心立方LaH $_{10}$和LaD $_{10}$的全同电子-声子耦合常数随压力的增加而单调减小; $T_{\rm c}$的同位素效应几乎与$M^{-α}$($M$:离子质量)成比例,$α$ ${\approx}$为0.465,与压力无关。在150 GPa附近,$α$的预测值与实验值($α=0.46$)吻合较好.因此,我们的研究结果提供了一个新发现的压缩LaH $_{10}$的室温超导体的传统的电子-声子耦合机制的理论确认。
2020-05-15 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
New quantum state formed by highly concentrated protons in superconducting palladium hydride
本文报道了低温吸收制备的氢化钯和氘化钯在超导转变后出现剩余电阻率并在更低温度下电阻率归零的双重转变,提出该现象源于超导态中高浓度质子(氘核)的量子隧穿及其长程有序,为研究隧穿粒子的量子多体性质提供了新平台。
2025-05-04 cond-mat.supr-con
Predicted formation of superconducting platinum-hydride crystals under pressure in the presence of molecular hydrogen
贵金属在常压下呈密排结构,在高压下很少发生结构转变。特别是铂(Pt),通常被认为是不活泼的,因此预计在压力下不会形成硫化物。我们预测,铂氢化物(PtH)有一个较低的焓比它的组成部分固体铂和分子氢在21.5 GPa以上的压力。我们计算了在70和80 GPa之间从四元到六方密排或面心立方(fcc)PtH的结构相变。线性响应计算表明,PtH在这些压力下是超导体,其临界温度约为10- 25 K。这些发现有助于阐明最近在富氢材料中观察到的压力诱导金属化和超导性。我们表明,在压力下形成面心立方金属超导体是常见的贵金属超导体,并研究在这些材料的超导性的可能性。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci 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
Novel Superconducting Ternary Hydrides under High Pressure
基于元素替换构建115种三元氢化物,通过三步法筛选出三种Tc高于110K的氢笼状亚稳态超导化合物,丰富了高压三元氢化物数据库。
2024-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Discovery of High-Temperature Superconducting Ternary Hydrides via Deep Learning
本研究通过深度学习框架,在29种元素化学空间中探索约3600万种三元氢化物结构,识别出144种预测Tc>200K且热力学稳定的潜在高温超导体,其中129种为新结构原型,显著扩展了高温超导氢化物库并提供了高效可扩展的筛选方法。
2025-02-23 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Resonant multigap superconductivity at room temperature near a Lifshitz topological transition in sulfur hydrides
在特定压力下,超导体的最大临界温度出现在超导圆顶的顶部,这是标准超导理论所不能预测的。在超金属典型的加压硫氢化物的能带结构计算中观察到的费米能级附近的高阶各向异性范霍夫奇异性与金属氢线模块的阵列相关联,所述金属氢线模块在原子极限下形成纳米级异质结构,称为超条纹相。在这里,我们提出,加压硫晶体的行为作为一个异质结构的纳米级超晶格的相互作用的量子线与多组分电子结构。我们提出了一个通用的超导圆顶的第一性原理量子计算,其中多间隙超导中的Tc放大是由开放和封闭配对通道之间的组态相互作用引起的Fano-费什巴赫共振驱动的,即,在BCS机制中的多个间隙之间,与BCS-BEC交叉机制中的单个间隙共振。在所提出的三维(3D)相图中,临界温度示出了超导圆顶,其中Tc是两个变量的函数:(i)Lifshitz参数($η$),其测量化学势与由线间耦合归一化的Lifshitz跃迁的分离;以及(ii)出现的新费米面中的有效电子声子耦合(g),包括声子软化。所得结果对常压下室温超导体的材料设计有一定的参考价值。
2021-11-09 cond-mat.supr-con
Spectroscopic signatures of phonons in high pressure superconducting hydrides
SH $T_c$在203 K超导性的发现是向更高的$T_c$值迈出的重要一步。最先进的DFT的基础上的电子结构的预测,包括一个先前的实验确认,显示的机制是电子-声子相互作用。这在光学光谱测量中得到证实。对于SH $_3$中的$\sim 450$和600 meV之间的光子能量,超导状态下的反射率低于其正常状态下的反射率。该差异随着$T$接近$T_c$而减小。随着$T$的增加,吸收率降低,这与普通金属的预期相反。这种异常行为可以追溯到超导态密度的能量依赖性,其在能隙值$Δ$处达到高峰,但随着能量增加,在几个$Δ$的尺度上,或通过将$T$增加到$T=T_c$,衰减回到恒定的正常态值。声子辅助的光吸收的过程被编码与$T$的$Δ$,超导状态的序参量的依赖性的知识。如果所涉及的声子的能量非常大,在200 meV或更大的量级,则该过程提供了在相应的非常大的能量下观察到用$T$的超导序参量的闭合的可能性。最近在LaH $_{10}$中观察到的一个$T_c\simeq 250$ K的实验结果进一步提高了人们对该化合物的兴趣。我们比较了相关的声子结构,在光学与相关功能的实部和虚部的频率相关的间隙,准粒子态密度,反射率,吸收,和光学散射率。声子结构都携带着关于$T_c$值和序参量的$T$依赖性的信息,并且可以用来确认超导电性所涉及的机制是电子-声子相互作用。
2019-10-07 cond-mat.supr-con
Formation and Microwave Losses of Hydrides in Superconducting Niobium Thin Films Resulting from Fluoride Chemical Processing
本文系统研究了氟化物化学处理在超导Nb薄膜中诱导氢化物形成的机制及其对微波损耗的影响,揭示氢化物会损害超导性能并增加功率无关微波损耗,为优化量子器件相干时间提供指导。
2024-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Superconducting hydrides under pressure
硫化氢和氢化镧压缩样品在250 K时在200 K以上超导性的测量,正在重振对传统高温超导体的研究。与此同时,它揭示了理论,计算和实验之间迷人的相互作用。传统的超导性是很好的理解,理论工具是可用于准确预测的超导临界温度。这些预测依赖于了解所考虑的材料的微观结构,现在可以通过计算第一原理结构预测来提供。在所需的兆巴压力下进行实验是极具挑战性的,但至少对某些小组来说,允许对材料空间进行实验探索。我们讨论了寻找新的超导体的前景,理想的是在较低的压力。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Search for thermodynamically stable ambient-pressure superconducting hydrides in GNoME database
Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik(马克斯·普朗克微结构物理研究所);Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(马丁·路德·哈勒-维滕贝格大学);University of Coimbra(科英布拉大学);Periodic Labs(周期实验室);University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克大学);Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-UPV/EHU(材料物理中心,西班牙国家研究委员会-巴斯克大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
研究通过分析GNoME数据库,利用机器学习和ab initio方法评估常压下热力学稳定的氢化物超导性能,发现25种立方氢化物的超导临界温度最高达17 K。
2026-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Data-driven design of high-temperature superconductivity among ternary hydrides under pressure
本文提出数据驱动框架,从超百万结构中筛选并评估三元笼状氢化物的稳定性与Tc,发现14种原型氢框架及多种近室温超导候选材料。
2024-10-26 cond-mat.supr-con
London penetration depth and thermal fluctuations in the sulphur hydride 203 K superconductor
最近,压缩H $_2$ S已被证明在203 K和155 GPa的压力下成为超导体。人们可能会期望在这样的温度下波动占主导地位。利用磁化临界电流,我们确定了基态伦敦穿透深度,$λ_0$ =189 nm,超导能隙,$Δ_0$ =27.8 meV,并发现这些参数是类似的铜氧化物超导体。我们还确定的波动温度范围,$T_{\textrm{fluc}}=1470$ K,这表明,与铜酸盐,$T_c$的氢化物是不受波动。这是由于它的三维性,并建议寻找更好的超导体应该重新关注三维系统,其中不可避免的热波动不太可能减少观察到的$T_c$。
2017-01-17 cond-mat.supr-con
Exploring the Effect of the Number of Hydrogen Atoms on the Properties of Lanthanide Hydrides by DMFT
镧系富氢材料一直被认为是凝聚态物理中具有高温超导性质的候选材料之一,引起了人们极大的兴趣。研究镧系元素富氢材料的不同组成的影响的尝试正在进行中,近年来的预测和实验研究表明,诸如LaH 10,CeH 9和LaH 16等物质表现出150-250 GPa之间的极高超导温度。特别是,研究人员已经注意到,在这些材料中,费米能级处f特性的增加导致超导温度的增加。在此,我们进一步阐述了这些物质中镧系元素与氢的比例的影响,目的是通过使用DMFT方法比较各种不同比例的镧系富氢材料,为这些极端情况下的超晶格研究带来更多的清晰度,并为以后的结构预测和材料性能研究提供思路。
2022-03-30 cond-mat.supr-con
Observation of Conventional Near Room Temperature Superconductivity in Carbonaceous Sulfur Hydride
接近室温的高温超导现象已经在高压条件下的许多氢主导的合金系统中实现1 -12。达到室温超导性的一个重要发现是硫、氢和碳的光诱导反应,最初在亚兆巴压力下形成范德华固体。碳质硫氢化物已被证明是可调的碳含量,导致不同的超导最终状态与不同的结构对称性。适用于金刚石压砧电池的调制交流磁化率技术证实了碳质硫氢化物在133 GPa下的Tc为260开尔文。此外,在相同条件下对相同样品进行的直接同步辐射红外反射率测量显示,在100 K时,超导能隙约为85 meV,与Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论的预期值非常一致13 -18。此外,X射线衍射与高于和低于超导转变温度的交流磁化率测量相结合,并作为107-133 GPa压力的函数,揭示了材料的Pnma结构是在这些压力下接近室温超导性的原因。
2023-02-22 cond-mat.supr-con
Inverse Isotope Effect in the Ternary Perovskite Hydride SrPdH/D$_{2.9}$: A Signature of Quantum Zero-Point Fluctuations
Carnegie Institution for Science(卡内基科学研究所);Graz University of Technology(格拉茨工业大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Intellectual Ventures(智识风险投资公司);University of Cambridge(剑桥大学);Tohoku University(东北大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
该研究通过第一性原理计算揭示了三元钙钛矿氢化物 SrPdH/D$_{2.9}$ 的超导性,并发现反同位素效应源于量子零点运动。
2026-02-27 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
Superconductivity at 215 K in lanthanum hydride at high pressures
在P = 170 GPa的氢气气氛中,采用激光加热镧的方法合成了氢化镧(LaHx)。样品在209 K和170 GPa下出现超导台阶,电阻随温度变化。通过释放压力到150 GPa,超导转变温度Tc增加到215 K -记录Tc。这一发现支持了一种实现Tc高于H3 S(203 K)中具有方钠石状结构的超导体的方法,该方法首先针对CaH 6(Tc=245 K)提出,后来针对钇和镧的超导体提出,其中预期具有更高的室温超导性。
2018-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Standard Superconductivity in Carbonaceous Sulfur Hydride
本文针对碳质硫氢化物室温超导性(RTSC)所引发的质疑,通过公开原始数据并讨论相关技术问题,回应Hirsch等人的批评,为科学界提供更详细证据。
2024-06-12 cond-mat.supr-con
Defecton Contribution to the High-Temperature Superconductivity of Hydrides
本文介绍了缺陷子的概念,并对电子极化子效应、缺陷子的成簇以及超导电性的缺陷子机制作了简要的描述。结果表明,在高温超导金属超导体的情况下,获得超导性能下的压力为数百吉帕斯卡,这种机制可以作出重大贡献的库珀配对。
2020-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci 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
Quadrupolar phase transition in superconducting lanthanum hydride
Sorbonne Université(索邦大学);RIKEN(理化学研究所);National Institute for Materials Science (NIMS)(国立材料研究所);The University of Tokyo(东京大学)
研究超导氢化镧(LaH$_{10}$)的结构相变,发现其$R\bar{3}m$到$Fm\bar{3}m$转变由四极$T_{2g}$序参量触发,结合MACE神经网络势等方法揭示该弱一级相变与光学$T_{2g}$声子软化相关,为高$T_c$超导体发现提供指导。
2026-08-12 cond-mat.supr-con
Assessing the possible superconductivity in doped perovskite hydride KMgH$_3$: Effects of lattice anharmonicity and spin fluctuations
本文基于第一性原理和SCDFT研究了空穴掺杂钙钛矿氢化物KMgH$_3$的超导性,发现晶格非谐性在稳定区增强转变温度,而显著的自旋涨落效应会抑制超导配对并降低$T_{\mathrm{c}}$。
2024-11-15 cond-mat.supr-con
Physical properties of transition metal hydride superconductors Mg2TmH6 (Tm = Rh, Pd, Ir, Pt) by first-principles calculations
Mawlana Bhashani Science and Technology University(毛拉纳·巴沙尼科技大学);University of Rajshahi(拉杰沙希大学);Rajshahi University of Engineering and Technology(拉杰沙希工程与技术大学)
通过第一性原理计算研究Mg2TmH6氢化物的结构、储氢潜力、电子、弹性、机械、热物理、超导和光学性质,发现其具有优良的储氢、机械强度、超导性和多功能光学性质,适用于能源存储、超导和先进光电子应用。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Prediction of Ambient Pressure Conventional Superconductivity above 80K in Thermodynamically Stable Hydride Compounds
本文通过机器学习加速的高通量筛选,预测热力学稳定的 Mg$_2$XH$_6$ 氢化物可在环境压力下实现45–80 K、掺杂后甚至逾100 K的常规超导。
2023-10-10 cond-mat.supr-con
About the Pressure-Induced Superconducting State of Europium Metal at Low Temperatures
In Phys. Rev. Lett. 102,197002(2009)报道了元素Eu在压力和温度范围[84- 142 GPa],[1.8-2.75K]中变成超导体。这种说法主要是基于交流磁化率测量。最近报道的氢化物化合物在压力下的交流磁化率测量似乎在室温附近变得超导(Nature 586,373(2020))对Eu以及氢化物结果的有效性产生了严重怀疑。在这里,我提出的结果,揭示了新的光的真实行为的Eu。有人认为,必须重复Eu的实验,以验证或排除它是超导元素的说法。
2021-12-09 cond-mat.supr-con