Ising superconductivity in monolayer niobium dichalcogenide alloys
NbSe $_{2}$和NbS $_{2}$是同构的二维材料,当降低到单层极限时,它们表现出对比鲜明的超导性质。单层NbSe $_{2}$是一种Ising超导体,而单层NbS $_{2}$的超导性还没有报道。NbS $_{x}$ Se $_{2-x}$合金的超导转变温度与硫含量呈现出有趣的非单调关系,这被解释为分形超导电性的一种表现。然而,关于这一结果的几个关键问题是未知的:(1)合金的电子结构是否与母体化合物不同,(2)已被证明是突出的单层NbSe $_{2}$的自旋波动也存在于合金中?利用第一性原理计算,我们发现NbS $_{x}$ Se $_{2-x}$合金中费米能级的态密度和接近磁性的态密度都比母体化合物降低了,前者会降低相变温度,而后者会提高相变温度,我们还发现在NbSe $_{2}$中可能会形成大浓度的Se空位,这可能是磁对断裂缺陷.基于我们的结果,我们提出了NbSPDMATHABMN Se $_{2-x}$合金超导转变温度非单调行为的另一种解释,它不需要多重分形的猜想.
2021-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cocktail effect on superconductivity in hexagonal high-entropy alloys
本研究以六方高熵合金为原型,发现鸡尾酒效应可将超导转变温度提升2倍至一个数量级以上,其机制源于声子软化及电子-声子耦合随混合熵的减弱,为定量理解高熵合金超导电性奠定基础。
2024-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity by alloying the topological insulator SnBi2Te4
本研究通过向拓扑绝缘体SnBi₂Te₄中掺入铟制备出Sn₁₋ₓInₓBi₂Te₄,证实其具有第二类体超导性与拓扑表面态,为拓扑超导研究提供了新的候选材料体系。
2022-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in REO0.5F0.5BiS2 with high-entropy-alloy-type blocking layers
我们合成了新的REO_(0.5)F_(0.5)BiS_2(RE:稀土)超导体,其具有高熵合金型(HEA型)REO阻挡层。根据稀土离子的浓度和半径,在HEA型样品中,a的晶格常数发生系统的变化。一个尖锐的超导转变中观察到的所有的HEA型样品的电阻率测量,和HEA型样品的转变温度高于典型的REO 0.5F0.5BiS2。HEA型样品的急剧超导转变和增强的超导性质可能表明REO 0.5F0.5BiS2系统中REO阻挡层的HEA态的有效性。
2018-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic-Structure Correlations Governing Superconductivity in Nb-Based High-Entropy Alloys
Auburn University(奥本大学);University of California, Riverside(加州大学河滨分校)
研究铌基高熵合金中电子结构与晶格畸变对超导性能的影响,揭示电子结构指纹与振动特征之间的关联,建立超导高熵合金的机制设计策略。
2026-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity of Ta34Nb33Hf8Zr14Ti11 high entropy alloy from first principles calculations
采用相干势近似下的Korringa-Kohn-Rostoker方法(KKR-CPA)对2014年发现的第一个超导高熵合金Ta 34 Nb 33 Hf 8 Zr 14 Ti 11(Tc = 7.3K)进行了研究,重点估算了电子-声子耦合常数λ.λ的电子部分用刚性松饼-锡近似(RMTA)计算,而声子部分用平均原子质量和实验德拜温度近似。估计的λ= 1.16接近于比热测量确定的值λ= 0.98,并且表明该材料中有相当强的电子-声子耦合。
2016-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical Study of Electronic Structure and Superconductivity in Nb_(1-x)B_2 Alloys
本文用原子球近似中的Korringa-Kohn-Rostoker相干势近似(KKR-ASA CPA)研究了Nb_{1-x} B_{2}合金的电子结构和超导转变温度T_{c}随x的变化。我们发现Nb_{1-x} B_{2}合金的电子结构随x的变化与刚性带模型一致。然而,T_{c}的变化,获得使用的Gaspari-Gyorffy形式主义内的Allen-Dynes方程估计的电子-声子矩阵元素,不遵循预期的趋势。我们将这种分歧与在整个空位浓度范围内Allen-Dynes方程中使用常数ω_{rms}联系起来,从而表明晶格动力学效应在这些系统中的重要性。
2003-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic, multiband, and strong-coupling superconductivity of the Pb0.64Bi0.36 alloy
本文研究了Pb0.64Bi0.36合金的强耦合超导性,发现其偏离单能隙BCS行为,电子-声子耦合参数λ≃2,形成重叠的类三能隙结构,且化学无序导致的电子散射降低了临界温度。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexisting superconductivity and ferromagnetism in the (V$_{0.60}$Ti$_{0.40}$)-Gd alloys
本文研究了显微结构对(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金磁、电、热性能的影响。在(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金中,Gd是不溶混相,析出物的尺寸为$<$ 1.2~ $μ$ m。这些沉淀物提高了晶界密度。随着超导转变温度($T_{sc}$)的升高,(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金在低于$T_{mc}$ = 295 K时变为铁磁性。虽然无序度随着Gd含量的增加而增加,但电子热导率($κ_{e} (H = 0)$)最多减少15%,而声子热导率($κ_{l} (H = 0)$)减少80%.我们的分析表明,Gd沉淀物的磁矩抑制了沿晶界和晶界周围的传导电子,导致电子的平均自由程增加。传导电子极化对(V $_{0.60}$ Ti $_{0.40}$)-Gd合金中自旋涨落的部分抑制增强了$T_{sc}$。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-principles study of the robust superconducting state of NbTi alloys under ultrahigh pressures
最近的实验报道,在120至261.7 GPa的约19 K的几乎恒定的超导$T_c$的情况下,NbTi合金在120至261.7 GPa的压力下出现了稳健的超导性[J. Guo等人,高级材料31,1807240(2019)],这在已知的超导体中非常罕见。我们基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论计算研究了NbTi合金中这种新的超导行为的起源。我们的结果表明,压力使NbTi合金从无序相转变为均匀有序的晶相,并且NbTi合金的奇异的强超导电性仍然可以在BCS理论的框架下得到理解。NbTi合金中的Nb元素在低压下的超导电性中起主导作用,而Nb和Ti原子交替均匀排列的NbTi晶体可能是高压下稳定超导电性的原因。NbTi在超高压下的超导转变温度可以用声子频率的增强、电子-声子耦合的适度降低和压力相关的屏蔽库仑排斥的协同效应来解释。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stability and superconductivity of 4d and 5d transition metal high-entropy alloys
我们报告了新的等摩尔高熵合金(HEAs)的合成,由五个或六个4D/5D过渡金属,每个是从一个不同的周期表的组形成。这些包括MoReRuRhPt和MoReRuIrPt,它们的价电子数(VEC)为8,并以六方密堆积(hcp)结构结晶,使它们与元素Ru和Os以及众所周知的HEA CrMnFeCoNi的高压相等电子和同构。具有VEC为7、6和5的类似HEAs以多个相结晶,我们使用组成元素的原子尺寸差$δ$和电负性差$Δ$ $χ$来合理化。最后,我们发现我们的hcp和混合hcp- $σ$相HEAs是超导体,并比较它们的临界温度的同构元素和其他HEAs,最近已经报道。
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in V$_{1-x}$Zr$_x$ alloys]{Evolution of high field superconductivity and high critical current density in the as-cast V$_{1-x}$Zr$_x$ alloys
本文报道了铸态V $_{1-x}$ Zr $_x$合金($x$ =0 - 0.4)在低温下的结构、电性能和磁性能。我们观察到所有合金在从熔体冷却期间经历连续的包晶和共晶反应,这导致五个相的形成,即体心立方$β$ -V相、具有面心立方ZrV $_2$结构的具有略微不同组成的两相、六方密排的$α$ -Zr相和$β$ -Zr沉淀物。发现各相的量取决于钒中锆的浓度。$β$ -V和ZrV $_2$相分别在5.3 K和8.5 K以下表现出超导电性.我们发现,临界电流密度是大的富V V $_{1-x}$ Zr $_x$合金与$x >$ 0.1。共晶反应产生的晶界和由于成分变化而形成的点缺陷分别在低和高磁场中对磁通线钉扎起作用。我们的研究表明,成分的选择和热处理,导致共晶反应是重要的,在提高该合金系统的临界电流密度。
2019-08-20 cond-mat.supr-con
Tuning of Carrier Concentration and Superconductivity in High-Entropy-Alloy-Type Metal Telluride (AgSnPbBi)(1-x)/4InxTe
高熵合金型(HEA型)化合物超导体作为一类具有局域结构不均匀性的新型奇异超导体,近年来引起了人们的广泛关注。NaCl型(Ag,In,Sn,Pb,Bi)Te是一种典型的HEA型超导体,但其载流子掺杂机理一直不清楚。本研究采用高压合成法合成了不同In浓度的(Ag,In,Sn,Pb,Bi)Te:所研究的体系为(AgSnPbBi)(1-x)/4 InxTe(x = 0-0.4)。对于x = 0-0.3获得单相样品。当x = 0时,样品的电阻率随温度的变化呈现出类似于超导体的变化,而In掺杂样品则呈现出超导电性。当x = 0.3时,最高转变温度(Tc)为3.0 K。Seebeck系数随x的增加而减小,表明In 3+在(AgSnPbBi)(1-x)/4 InxTe中产生电子载流子.对(Ag,In,Sn,Pb,Bi)Te的载流子浓度和超导性质的调节将有助于进一步研究HEA型化合物的奇异超导电性。
2022-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tin Pest: A Forgotten Issue in the Field of Applied Superconductivity?
在300 K和77 K下测量了Sn 96 Ag 4和Sn 60 Pb 40钎焊Cu试样的剪切断裂。在冷态下,用无铅合金焊接的样品的剪切断裂强度平均下降约37%。这种影响可以归因于锡害虫。
2012-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in the elements, alloys and simple compounds
我们简要回顾了元素、合金和简单三维化合物在常压下的超导性。从历史上看,这是第一个被研究的超导材料,基于从它们获得的实验知识,BCS超导理论于1957年发展起来。扩展到包括声子延迟效应,该理论被认为描述了被称为“常规超导体”的超导材料的子集,其中超导性是由电子-声子相互作用引起的。这些材料包括本文中讨论的元素、合金和简单化合物,以及本特刊其他文章中讨论的其他几类材料。
2015-02-16 cond-mat.supr-con
Correlation between site preference of ternary Mn addition in LaAg and superconductivity
对一种新的非常规超导体LaAg_(1-cMnc)(名义成分c = 0.0,0.025,0.05,0.1,0.2和0.3)的结构、表面形貌、成分和超导正常相图进行了广泛的研究,结果表明:c = 0、0.025和0.05的合金基本上是单相合金,其实际Mn浓度x与标称Mn浓度相同,即,c = x,而在c = 0.1、0.2和0.3的合金中,主要相(晶粒)的实际Mn浓度分别为x = 0.050(1)、0.080(1)和0.100(1)。三元Mn添加不改变母体化合物LaAg的CsCl结构。在1.8K < = T < = 50 K范围内的任何温度下,含Mn合金都不发生结构相变,也不存在长程反铁磁有序。Mn在x = c = 0.025(x ≤ 0.05或c ≤ 0.1)的合金中具有排他性的La(Ag)位置优先性,而在x = c = 0.05的合金中,Mn基本上没有位置优先性,因为所有Mn原子占据La位置或Ag位置。在x < = 0.05(x = c = 0.025)的合金(合金)中,在LaAg主体中的Ag(La)亚晶格位置处Mn对Ag(La)的取代产生非常规的超导电性(破坏了母体LaAg化合物中普遍存在的常规声子介导的超导电性)。
2008-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity with large upper critical field in noncentrosymmetric Cr-bearing high-entropy alloys
合成了一系列新的Cr $_{5+x}$ Mo $_{35-x}$ W $_{12}$ Re $_{35}$ Ru $_{13}$ C $_{20}$高熵合金,并通过X射线衍射、扫描电镜、电阻率、磁化率和比热测量进行了表征。发现HEAs采用非中心对称的立方$β$ -Mn型结构,并对0 $\leq$ $x$ $\leq$ 9表现出体超导性.随着$x$的增加,立方晶格参数从6.7940(3)减小到6.7516(3)。同时,由于Cr磁矩引起的磁对断裂,超导转变温度$T_{\rm c}$从5.49 K抑制到3.35 K。对于所有这些非中心对称HEAs,零温度上临界场$B_{\rm c2}$(0)与泡利顺磁极限$B_{\rm P}$(0)= 1.86 $T_{\rm c}$相当。特别地,$B_{\rm c2}$(0)/ $B_{\rm P}$(0)比在$x$ = 6时达到最大值$\sim$ 1.03,这是$β$-Mn型超导体中最高的.
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Local distortions of the crystal structure and their influence on the electronic structure and superconductivity of the high-entropy alloy (TaNb)0.67(HfZrTi)0.33
该研究通过十二个超胞模型模拟高熵合金 (TaNb)0.67(HfZrTi)0.33 的原子位置弛豫,发现局部畸变显著降低电子-声子耦合并使计算 Tc 减半,从而解释实验超导温度。
2023-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of Electron Count and Chemical Complexity in the Ta-Nb-Hf-Zr-Ti High-Entropy Alloy Superconductor
高熵合金是由简单晶格上主要元素的随机混合物制成的,由高混合熵稳定。最近发现的体心立方Ta-Nb-Hf-Zr-Ti高熵合金超导体显示出简单晶态金属间化合物和非晶态材料的性质,例如,它具有良好的超导转变以及对无序的异常鲁棒性。在这里,我们表明,在高熵合金的超导转变温度的价电子数的依赖性之间的类似的简单的固溶体和非晶材料,并测试合金的复杂性对超导电性的影响。我们提出高熵合金作为研究超导性的优良中间系统,因为它之间的结晶和非晶材料的演变。
2016-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of nanostructuring through high-pressure torsion (HPT) on superconductivity of a high-entropy alloy
本研究通过高压扭转纳米结构化TiZrHfNbTa高熵合金,使超导转变温度从6.2K提升至7.2K,并增强临界磁场,归因于晶界、缺陷和相变等微观改性,为优化高熵超导体性能提供有效途径。
2025-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Robustness of superconductivity to external pressure in high-entropy-alloy-type metal telluride AgInSnPbBiTe5
高熵合金(HEA)超导体是一类新的无序超导体。在这项研究中,我们研究了高压下HEA型金属碲化物(MTe; M = Ag,In,Sn,Pb,Bi)超导态的鲁棒性。PbTe在低压下表现出从NaCl型到正交Pnma结构的结构转变,并且在高压下进一步转变为CsCl型结构。当观察CsCl型PbTe的超导电性时,发现其超导转变温度(Tc)随压力而降低。然而,在HEA型AgInSnPbBiTe 5中,Tc几乎与压力无关,压力范围为13.0至35.1 GPa。这种趋势与HEA超导体(TaNb)0.67(HfZrTi)0.33中观察到的非常相似,这表明超导性对外部压力的鲁棒性是HEA型超导体的普遍特征。为了阐明混合组态熵的改变对MTe的晶体结构、超导态和电子结构的影响,对PbTe、AgPbBiTe 3、和AgInSnPbBiTe 5在M位具有不同的混合组态熵。
2021-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Face Centered Cubic $\rm W_{n-x}Mo_{x}RhIrPt_{2}$ High Entropy Alloy
本研究通过急冷法合成了单相面心立方$\rm W_{n-x}Mo_{x}RhIrPt_{2}$高熵超导合金,分析其处于结构与超导电子数冲突区间的超导特性及FCC结构稳定的原因。
2023-12-13 cond-mat.supr-con
Pressure effects on the electronic structure and superconductivity of (TaNb)$_{0.67}$(HfZrTi)$_{0.33}$ high entropy alloy
在0 - 100 GPa压力范围内研究了压力对高熵合金(TaNb)$_{0.67}$(HfZrTi)$_{0.33}$的电子结构、电子-声子相互作用和超导电性的影响。电子结构的计算使用Korringa-Kohn-Rostoker方法与相干势近似。使用Debye-Grüneisen模型和环境条件下的Grüneisen参数模拟了压力对晶格动力学的影响。此外,还测定了德拜温度和索末菲电子热容系数。电子-声子耦合参数$λ$使用McMillan-Hopfield参数计算,并在刚性松饼罐近似下计算。我们发现,该系统经历的Lifshitz转变,作为一个带的费米能级在升高的压力。电子-声子耦合参数$λ$在10 GPa以上减小。计算出的超导$T_c$增加到40 - 50 GPa,后来,稳定在比环境条件下,在协议的实验结果更大的值。结果表明,实验观察到的(TaNb)$_{0.67}$(HfZrTi)$_{0.33}$中$T_c$随压力的演化可以用经典的电子-声子机制很好地解释.
2019-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Proximity-Effect-Induced Anisotropic Superconductivity in Monolayer Ni-Pb Binary Alloy
邻近效应促进了库珀对的穿透,从而使普通金属具有超导性,为将异质材料转变为超导体和发展特殊的量子现象提供了一种有前途的方法。本文采用扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)和理论计算相结合的方法,系统地研究了单层Ni-Pb二元合金中的邻近感生各向异性超导电性。采用高温生长方法在Pb(111)表面制备了(3root 3by 3root 3)R300 Ni-Pb表面合金,STM模拟结果进一步证实了该表面合金中畴界的出现和晶格的转变。考虑到高的空间和能量分辨率,隧穿电导(dI/dU)谱已经分辨出约1.0 meV的减小但各向异性的超导能隙NiPb,与常规Pb(111)上约1.3 meV的各向同性Pb形成鲜明对比。此外,Ni-Pb表面合金的费米能级(D(EF))态密度的增加导致了相干峰的高度增加。根据NiPb随温度变化的Tc与Pb(111)的Tc相同,约为7.1K,以及NiPb随温度变化的空间单调衰减的Ld较短,约为3.55nm,这两个结果都支持邻近诱导超导性。尽管缺乏大块对应物,但原子厚的Ni-Pb超导化合物开辟了一条新的途径,将超导特性设计到低维极限,通过邻近效应引起各向异性超导性的出现。
2021-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Superconductivity at 9 K in Pb-Bi Alloy
本文报道了通过固相反应合成的Pb-Bi合金,其在环境压力下Tc达9 K,为Pb-Bi合金、Pb或Bi中最高值,并确认其为具有两个超导能隙的强耦合第II类块体超导体。
2024-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Record-High Superconductivity in Niobium-Titanium Alloy
在这里,我们报告观察到的非凡超导性在加压商业钛合金。我们发现它的零电阻超导性从环境压力持续到高达261.7 GPa的压力,这是一个已知的超导状态可以持续生存的创纪录的高压。值得注意的是,在这样的超高压下,尽管环境压力体积收缩了45%而没有结构相变,但超导转变温度(TC)从~9.6 K增加到~19.1 K,并且1.8 K下的临界磁场(HC 2)从15.4 T增强到19 T。这些结果为TC和HC 2在所有已知的仅由过渡金属元素组成的合金超导体中创造了新的记录。在NbTi合金中观察到的显著的高压超导性质不仅扩展了我们对这种重要的商业超导体的认识,而且有助于更好地理解超导机制。
2019-02-22 cond-mat.supr-con
Evidence of multiband superconductivity in the $β$-phase Mo$_{1-x}$Re$_x$ alloys
我们提出了一个详细的研究β相Mo $_{1-x}$ Re $_x$(x = 0.25和0.4)固溶体合金的超导性能追求通过磁化强度和热容测量。这些二元合金的上临界场H $_{C2}$(T)的温度依赖性与Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)理论的预测有偏差。由低临界场H $_{C1}$随温度的变化估算的超流密度的温度依赖性,不能在单一超导能隙的框架内得到解释。热容量的温度依赖性也表现出反常的特征。所有这些结果都可以通过考虑Mo $_{1-x}$ Re $_x$合金中两个超导能隙的存在得到合理的解释。电子结构计算和共振光电子能谱学测量的初步结果支持这种可能性,并建议在费米能级的Re-5d可能不会与Mo-5 p和5s的β相的Mo $_{1-x}$ Re $_x$合金的状态混合,并有助于这些合金的超导电性相当明显。
2018-03-27 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in low density electron systems and conventional superconductivity in hydrogen metallic alloys under pressure
在一个简短的评论文章中,我们首先讨论的结果,这主要是致力于推广著名的Kohn-Luttinger机制的超导在纯排斥费米子系统在低电子密度。在排斥U哈伯德模型和Shubin-Vonsovsky模型的基础上,我们简要地研究了新型强关联电子系统(包括单层和双层石墨烯)的超导相图和序参量的对称性.我们强调,纯排斥费米子系统主要是非常规低温超导的主题。为了得到铜酸盐的高温超导性(T_C为100 K),我们应该从具有范德华相互作用势和短程排斥与长程吸引竞争的t-J模型出发。最后,我们强调,为了描述金属氢合金在压力下(T_C为200 K量级)的超导电性,重新研究与电子-声子相互作用有关的更传统的机制是合理的。这些机制出现在具有静态现场或间吸引势的吸引U哈伯德模型中,或出现在更现实的理论(包括阻滞效应)中,例如Migdal-Eliashberg强耦合理论或甚至Ranninger等人的费米-玻色混合物理论,及其概括。
2016-04-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity of the New Medium-Entropy Alloy V4Ti2W with a Body-Centered Cubic Structure
本研究首次发现含钨三元体心立方结构中熵合金V4Ti2W为II类超导体,其超导转变温度约5.0 K,价电子浓度达4.83 e/a,为新型中高熵合金超导体研究提供新平台。
2024-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Contact superconductivity in In-PbTe junctions
作者报道了铟和n型碲化铅的超导-半导体混合结构的电子输运研究,无论是量子阱的形式还是大块晶体。In-PbTe接触通过自发合金化形成,其已经在室温下发生。合金相深深地渗透到PbTe中,并且即使在半导体表面处存在耗尽层的情况下也形成金属接触。虽然这个相的详细结构是未知的,但我们观察到它在低于10 K的温度下表现出超导转变。这导致接触电阻的大幅降低,以至于它们甚至变得与理想超导体-正常导体接触所预测的接触电阻相当。最重要的是,这一结果表明,超导状态下的界面相变得几乎均匀-与合金接触的预期结构相反。我们认为,不寻常的界面超导性与PbTe的独特性质有关,即其巨大的静态介电常数。显然,合金化界面相包含随机分布在耗尽层中的超导沉淀物,并且它们的库仑充电能量非常小。根据现有的颗粒超导模型,即使相邻沉淀物之间的约瑟夫森耦合非常弱,也会导致全局超导相的形成,这解释了我们的观察结果。
2010-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High critical field superconductivity in a 3d dominated lightweight equiatomic high entropy alloy
本文报道了体心立方结构的轻质等原子比高熵合金超导体Sc-Ti-V-Nb-Cu,其转变温度为7.21 K,上临界场高达12.9 T并接近Pauli极限,展现出在下一代超导器件中的应用潜力。
2025-01-03 cond-mat.supr-con
High-field superconductivity in alloyed MgB2 thin films
我们研究了12个$MgB_2$薄膜中合金化对上临界场$H_{c2}$的影响,在这些薄膜中,通过生长、碳掺杂或He离子辐照引入了无序,发现C合金化薄膜中$H_{c2}$显著增强,并且$H_{c2}(T)$异常向上弯曲。分别在垂直和平行于ab平面的方向观察到创纪录的高值$H_{c2}^{\perp}(4.2) \simeq 35T$和$H_{c2}\|(4.2) \simeq 51T$。$H_{c2}(T)$的温度依赖性可以用脏双能隙超导理论很好地描述。将实验数据外推至T = 0表明,$H_{c2}\|(0)$接近$\sim 70T$的顺磁极限。
2004-01-30 cond-mat.supr-con
Superconductivity versus magnetism in the palladium 'ides': Pd$_{1-c}$(H/D/T)$_{c}$
一般来说,传统的超导性和磁性是竞争现象。在某些合金中,这种竞争是元素浓度的函数。在这里,我们表明,在钯合金$_{1-c}$(H/D/T)$_{c}$(Pd-ides)的浓度增加$c$的ides:氢,氘,氚(H/D/T),降低预测的磁性无定形钯($a$ -Pd)逐渐,允许超导性出现$ c \approx 40\%$。这种磁性解释了为什么这些Pd合金中的$c$($c \leq 40\%$)值较小时不表现出超导性。此外,这些结果间接验证了我们预测的磁性在无定形/多孔钯($a/p$ -Pd)。对磁性和超导性之间相互作用的理解可能有助于理解材料中的磁性行为,特别是高$T_{c}$超导体中的磁性行为,并具有相应的意义。
2021-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Anomalous broadening of specific heat jump at Tc in high-entropy-alloy-type superconductor TrZr2
高熵合金型(HEA型)超导体是一类新的高度无序超导体。因此,在HEA型超导体中发现全新的超导特性将为研究结构无序与超导电性的关系开辟新的途径。本文报道了在不同混合熵(ΔSmix)下,过渡金属锆化物(TrZr 2)在超导转变温度(Tc)附近比热跃变的显著展宽.随着ΔSmix的增加,比热中看到的超导转变变得更宽,而磁化中看到的超导转变通常是尖锐的。因此,比热跃变的加宽可能与体超导态出现后库珀对形成的微观不均匀性有关。
2021-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity with high upper critical field in Ta-Hf Alloys
本研究针对超导器件对高上临界场材料的需求,系统表征TaₓHf₁₋ₓ合金的结构与超导特性,发现Ta替代Hf可异常提升T_C,且合金均为强耦合第二类超导体,部分成分的H_C2接近泡利极限场。
2023-05-30 cond-mat.supr-con
Multiple- to single-gap superconductivity crossover in Nb$_5$Ir$_{3-x}$Pt$_x$O alloys
本文主要采用μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)技术,研究了Nb $_5$ Ir $_{3-x}$ Pt $_x$ O($x = 0$和1.6)合金在$T_c = 10.5$ K和9.1 K下的超导电性。在宏观水平上,通过电阻率、磁化强度和比热测量研究了它们的超导电性。在这两种化合物中,电子比热和低温超流密度数据表明无节SC。在$T_c$的超导能隙值和比热不连续性大于预期的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论在弱耦合制度,表明强耦合超导性在Nb $_5$ Ir $_{3-x}$ Pt $_x$ O家庭。在Nb $_5$ Ir $_3$ O中,电子比热系数和超导高斯弛豫速率随场的变化以及上临界场随温度的变化都证明了多能隙超导。Pt取代抑制了其中一个能隙,Nb $_5$ Ir $_{1.4}$ Pt $_{1.6}$ O成为单能隙超导体。通过结合我们广泛的实验结果,我们提供了证据的Nb $_5$ Ir $_{3-x}$ Pt $_x$ O家族的多到单间隙SC交叉。
2020-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Efficient route to achieve superconductivity improvement via substitutional La-Ce alloy superhydride at high pressure
研究在高压hcp CeH9中以La随机取代半数Ce,合成多元(La, Ce)H9,在约110 GPa制备并实现最高178 K的Tc,较CeH9提升50–80 K。
2022-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Synthesis of high-entropy-alloy-type superconductors (Fe,Co,Ni,Rh,Ir)Zr2 with tunable transition temperature
本文报道了高熵合金型(HEA型)化合物TrZr_2(Tr = Fe,Co,Ni,Rh,Ir)的合成和超导电性,其中Tr位满足HEA判据。采用电弧熔炼法合成了四种不同组成的HEA型TrZr_2多晶样品。用Rietveld精修的X-射线衍射谱分析了相纯度和晶体结构。已经证实,所获得的样品具有CuAl 2型四方晶系结构。从元素组成和混合熵的分析在Tr网站,HEA状态的Tr网站被确认。通过电阻率和磁化强度测量表征所获得的样品的物理性质。所有的样品都具有不同的转变温度(Tc)的体超导电性。的Tc变化,根据组成,并表现出与晶格常数c和Tr-Zr键长的相关性。在TrZr 2中引入HEA位置有助于实现具有宽温度范围的Tc的系统调谐,这将是超导应用的优点。
2020-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in hexagonal Nb-Mo-Ru-Rh-Pd high-entropy alloys
本文报道了新型六方晶系Nb $_{10+2x}$ Mo $_{35-x}$ Ru $_{35-x}$ Rh $_{10}$ Pd $_{10}$高熵合金(0 $\leq$ $x$ $\leq$ 5)的超导性质。随着$x$的增加,超导转变温度$T_{\rm c}$在$x$ = 2.5时显示出最大值6.19 K,而零温上临界场$B_{\rm c2}$(0)单调增加,在$x$ = 5时达到8.3 T。对于所有$x$值,比热跃变偏离Bardeen-Cooper-Schreiffer行为。此外,我们发现这些HEAs的$T_{\rm c}$主要不是由费米能级的态密度决定的,而是通过降低价电子浓度来增强。
2020-03-18 cond-mat.supr-con
Effect of Underlayer Induced Charge Carrier Substitution on the Superconductivity of Ti40V60 Alloy Thin Films
Raja Ramanna Center for Advanced Technology(拉贾·拉曼纳高级技术中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究了底层诱导的电荷载流子替代对Ti40V60合金薄膜超导性质的影响,发现载流子浓度增加导致临界温度降低,Si底层虽引入最大杂乱但产生最高临界温度,表明适度杂乱抑制自旋波动从而增强超导性。
2026-01-09 cond-mat.supr-con
Theoretical Study of Magnetism and Superconductivity in 3d Transition-Metal- MgB_2 Alloys
在原子球近似下,用KKR-CPA方法研究了3d过渡金属-MgB_{2}合金Mg_{0.97} TM_{0.03} B_{2},(TM \equiv Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的电子结构.对于非极化计算,我们对Mg_{0.97} TM_{0.03} B_{2}合金的结果与其它s和s-p金属中3d杂质的结果相似。特别是,与3d杂质的局域态密度(DOS)是相似的,我们以前的工作3d杂质在体铝。自旋极化计算,我们发现只有合金的V,Cr,Mn,Fe和Co与MgB_{2}是磁性的所有3d元素。我们还发现MgB_{2}中的Cr和Mn具有较大的局部磁矩,分别为2.43 μ B和2.87 μ B。我们利用相干势近似下得到的Mg_{0.97} TM_{0.03} B_{2}合金的非极化自洽势,用Gaspari-Georffy公式计算了电子-声子耦合常数λ,用Allen-Dynes方程计算了超导转变温度T_{c}。我们发现,计算的T_{c}是最低的Mg_{0.97} Cr_{0.03} B_{2}和最高的Mg_{0.97} Zn_{0.03} B_{2},在定性与实验一致。计算的T_{c}从Mn到Zn的变化趋势也与可用的实验数据相似。我们对T_{c}的变化的分析表明,这种变化是费米能处的总DOS与沿Γ到A方向的态的产生/去除之间的相互作用[P. P. Singh,cond…
2002-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unraveling the Robust Superconductivity Phenomenon of High-Entropy Alloy
本研究通过第一性原理计算揭示了高熵合金在高压下稳健超导的机制,源于电子与声子性质变化的补偿效应,计算结果与实验定量吻合。
2025-06-20 cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and two-band superconductivity of Al- and C-doped MgB2
在密度泛函理论的框架下,采用自洽虚晶近似,研究了Mg{1-x} AlxB 2和MgB{2(1-y)}C{2 y}合金的电子-声子和超导性质.对于这两种合金,Eliashberg光谱函数和电子-声子耦合常数已被计算在两个带模型的几个浓度高达x(Al)=0.55和y(C)=0.175。在不考虑带间散射的情况下,数值求解了两带Eliashberg带隙方程。使用一个单一的参数的库仑赝势,这是确定的未掺杂的化合物,我们能够再现实验掺杂的Delta_sigma,Delta_pi,和T_c的定量水平上的两种合金。特别是,所观察到的Al和C掺杂之间的超导性的掺杂范围的差异表明掺杂位点的显著影响,这可以在本方法中自然地解释,而不需要调用带间散射,这表明该因素仅起次要作用。
2010-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Single Crystal Growth of Magnesium Diboride by Using Low Melting Point Alloy Flux
采用低熔点合金熔剂生长了二硼化镁晶体。在锌-镁助熔剂中制备了在38.3K具有超导电性的样品,在镉-镁助熔剂中制备了在34.11K具有超导电性的样品。在两种样品中均发现了MgB 4,且MgB 4的磁化曲线在零线以上不具有超导电性。这两种方法制备的二硼化镁均为块状、不规则形状,单晶质量不高。但这两种金属可作为二硼化镁晶体生长的助熔剂。单晶生长的研究对今后的应用有很大的帮助。
2011-12-11 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in a non-centrosymmetric $α$-Mn alloy NbTaOs$_{2}$
本研究合成非中心对称 α-Mn 型 NbTaOs₂,综合多种物性测量与 μSR 证实其为中等耦合全带隙超导体,并发现超导态时间反演对称性破缺迹象。
2025-06-14 cond-mat.supr-con
Superconductivity in equimolar Nb-Re-Hf-Zr-Ti high entropy alloy
本文报道了一种新的高熵合金超导体的合成和详细的超导性质,其名义成分为Nb $_{20}$ Re $_{20}$ Zr $_{20}$ Hf $_{20}$ Ti $_{20}$,并使用粉末X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDX)、磁化强度、输运和热力学测量。室温粉末XRD证实该合金以简单的体心立方晶格排列,晶格参数a = 3.38(1)$\textÅ$。EDX测量产生Nb $_{21}$ Re $_{16}$ Zr $_{20}$ Hf $_{23}$ Ti $_{20}$(以原子$\%$计)的平均组成。输运、磁性和热容测量表明,该材料为II型超导体,其体超导转变温度为$T_{c}$ = 5.3 K,下临界场$H_{c1}$(0)= 33 mT,上临界场$H_{c2}$(0)= 8.88 T.低温比热测量表明样品为中等耦合超导体,电子比热数据符合单能隙BCS模型。
2018-04-26 cond-mat.supr-con
On the phonon-induced superconductivity of disordered alloys
本文考虑了一个既包括电子子系统("合金“子系统)中的淬火无序又包括电子-声子相互作用的合金模型。对于给定的合金部分的近似解(假设合金部分在Baym意义下是守恒的),我们构造了生成泛函,导出了对绝热参数的最低阶有效的Eliashberg型方程,并考虑了裸电子-声子相互作用顶点的无序重正化与合金自能近似的一致性.对于精确构型平均的情况,在通常的T-矩阵方法内建立相同的方程组。我们证明,对于任何保守的近似合金部分的自能的安德森定理的情况下,各向同性的单重配对提供的电子-声子相互作用顶点的无序重整化被忽略。考虑到电子-声子相互作用的无序重整化,我们对一般方程进行了定性分析,给出了弱耦合和中等耦合情况下的$T_{c}$表达式。无序重整化的对数校正的有效耦合,其中出现的有效相互作用内核的库珀通道时,具有第二能量标度,以及重整化的稀顺磁杂质抑制进行了讨论。
1997-11-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the bcc-type High-entropy Alloy TiHfNbTaMo
本文研究bcc型高熵合金TiHfNbTaMo的超导性能,发现其为Tc=3.42 K的第II类s波中等耦合超导体,并通过第一性原理计算揭示其态密度由杂化d轨道主导且存在三个van Hove奇点,同时阐明VEC和Nb含量对Tc的影响。
2023-09-18 cond-mat.supr-con
Superconducting ground state study of Cr-based equiatomic high-entropy alloy through $μ\text{SR}$
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究所博帕尔分校);STFC Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会鲁瑟福阿普尔顿实验室)
本研究通过μSR技术探究含磁性元素的Cr基等原子比高熵合金Cr-V-Ti-Nb-Ta的超导基态,发现其具备体心II型超导性,确立该合金为研究无序、磁性与超导性相互作用的有潜力平台。
2026-08-24 cond-mat.supr-con
Reentrant superconductivity in superconductor/ferromagnetic-alloy bilayers
本文研究了Nb/Cu_(41)Ni_(59)超导双层膜中由于邻近效应引起的类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的建立。使用一种特殊的楔型沉积技术,一次磁控溅射可以制备20 - 35个样品。层的厚度只有几个纳米,合金的组成,和接口的质量控制卢瑟福背散射光谱,高分辨率透射电子显微镜,俄歇光谱。采用超导量子干涉仪(SQUID)磁力仪表征了铁磁合金层的磁性能。这些研究产生了关于厚度的精确信息,并证明了沿样品系列的合金成分和磁性的均匀性。分别研究了磁性合金层厚度dF和超导层厚度dS不变时的临界温度与Nb和Cu 41 Ni 59层厚度Tc(dS)和Tc(dF)的关系。理论预测的所有类型的Tc与dF的非单调行为都可以在实验中实现:从具有宽消光区的重入超导行为到具有浅最小值的超导性的轻微抑制。甚至还观察到超导性的双重消光,为理论预测的多重重入行为提供了证据。所有的临界温度曲线都用合适的参数组拟合。然后,利用这些参数计算了一个假想的F/S/F自旋开关芯结构的Tc(dF)图。最后,超导自旋开关的制造问题进行了详细讨论,鉴于所取得的成果。
2011-09-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity in structurally complex $σ$-Phase Re-X (X = V, Nb, Ta) and a derived medium-entropy alloys
Gdansk University of Technology(格但斯克理工大学)
本研究合成了$\sigma$相Re-X(X=V, Nb, Ta)合金及衍生中熵合金,通过磁化、电阻和比热测量证实其体相II型超导性,电子比热符合弱耦合BCS行为,为研究结构复杂性与化学无序对超导的影响提供了模型体系。
2026-09-25 cond-mat.supr-con
Theory of Nb-Zr Alloy Superconductivity and First Experimental Demonstration for Superconducting Radio-Frequency Cavity Applications
铌锆(Nb-Zr)合金是一种古老的超导体,是一种很有前途的新型超导射频腔体材料。使用密度泛函和Eliashberg理论,我们表明,除了Zr的Nb表面在小浓度增加的临界温度$T_c$和改善其他超导性能。此外,我们计算$T_c$的Nb-Zr合金在广泛的Zr浓度范围内,显示出良好的协议与文献的无序合金,以及潜在的显着更高的$T_c$在有序合金接近75%Nb/25%Zr的组成。我们提供实验验证铌锆合金样品和SRF样品测试腔制备的物理气相或我们的新的电化学沉积配方。这些样品具有迄今为止任何Nb-Zr超导体的最高测量$T_c$,并且表明与传统Nb参考样品相比BCS电阻降低;它们代表了沿着新途径大大增强SRF性能的第一步。最后,我们使用金斯堡-朗道理论表明,添加Zr到Nb表面增加了过热场$B_{sh}$,SRF的一个关键品质因数,决定了腔可以工作的最大加速梯度。
2022-08-23 cond-mat.supr-con
Effect of Hydrostatic Pressure on Superconductivity in kappa-[(BEDT-TTF)1-X(Bedse-TTF)X]2Cu[N(CN)2]Br
测量了Kappa-[(BEDT-TTF)1-x(BEDSe-TTF)x]2Cu[N(CN)2]Br合金的静态磁化率随温度、磁场和压力的变化。超导临界温度和超导体体积分数都与压力呈非单调关系,在P < 0.3 kbar的初始压力范围内,这两个量都随压力的增大而增大。结果进行了讨论,与相关的κ相BEDT-TTF超导体,其中不是一个阳离子,但阴离子亚晶格的合金化,即家庭κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2] Cl 1-xBrx的数据进行比较。PACS编号:74.62.Fj、74.70.Kn。
2005-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High Critical Temperature and Field Superconductivity in Nb$_{0.85}$X$_{0.15}$, (X = Ti, Zr, Hf) Alloys: Promising Candidates for Superconducting Devices
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究所博帕尔分校)
研究发现Nb$_{0.85}$X$_{0.15}$合金具有高临界温度和磁场超导性,具备超导器件应用的潜力。
2025-12-21 cond-mat.supr-con