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(纯计算)河南大学贾瑜团队Nano Lett.: 层状Ca–B–C薄膜中的高温表面超导

时间：2023-02-17 来源： 浏览：

(纯计算)河南大学贾瑜团队Nano Lett.: 层状Ca–B–C薄膜中的高温表面超导

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2023年2月15日，Nano Lett.在线发表了河南大学贾瑜教授和中国科学技术大学张振宇教授课题组的研究论文，题目为《Surface Superconductivity with High Transition Temperatures in Layered CanBn+1Cn+1 Films》。

近60年前由Ginzberg提出 表面超导 ，它是指一种新兴的现象，即材料表面或附近的电子变成超导，尽管其体相是非超导的。在此研究中，基于密度泛函理论中的第一性原理计算，作者预测 CanBn+1Cn+1 (n = 1, 2, 3, …)薄膜表面的超导转变温度Tc可以从体相CaBC的8 K大幅提高到~90 K 。详细分析表明， 表面结构对称性的降低导致了 明显 载流子自掺杂到薄膜表面B-C层，并使σ键态向费米能级转移 ；此外， 表面层的面内拉伸模式发生了明显的软化 。这两种效应协同工作强烈增强了电子-声子耦合，从而导致远高于McMillian极限的Tc值。这些发现为实现异常高 Tc 表面超导提供了新的材料平台。

图1 Ca-B-C的原子结构、能带结构、态密度和费米面
图2 Ca-B-C的声子谱、振动模式、电声耦合分布和超导能隙
图3 Ca-B-C薄膜的原子结构、费米面、超导能隙、费米能级态密度和超导转变温度

图4 不同 Ca-B-C薄膜的层间距、振动频率、费米能级态密度和超导转变温度

【 论文链接 】
Liu, L., Liu, X., Song, P. et al. Surface Superconductivity with High Transition Temperatures in Layered CanBn+1Cn+1 Films. Nano Lett. , 2023 . https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c05038

【其他相关文献】

[1] Song, J., Kim, S., Kim, Y. et al. Coexistence of surface superconducting and three-dimensional topological Dirac states in semimetal KZnBi. Phys. Rev. X , 2021 , 11, 021065 . https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.021065
[2] Zhao, L., Deng, H., Korzhovska, I. et al. Emergent surface superconductivity in the topological insulator Sb2Te3. Nat. Commun ., 2015 , 6, 8279. https://doi.org/10.1038/ncomms9279
安徽大学王义炎团队Adv. Funct. Mater.: 三维Dirac材料的表面超导性

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