(纯计算)吉林大学刘寒雨团队Phys. Rev. B: 高压下YSrH22中的潜在高温超导性

最近合成的具有丰富 H ₂ 单元的Sr H ₂₂ 被预测为具有低超导性，因为 H ₂ 单元中的两个氢 (H) 原子倾向于通过形成众所周知的 sigma 而保持在一起，其中 H电子倾向于占据远低于费米能量的低能级， 导致费米面的H占据较少 。对于 Sr H ₂₂ 或其他类似的富 H ₂ 氢化物，特别感兴趣的是在寻找高超导性的过程中优化H电子态密度。在此研究中，作者通过在二元氢化物中引入额外的金属元素的策略，结合全局结构搜索方法，预测了 YSr H ₂₂ 的三元氢化物。与Sr H ₂₂ 的母体氢化物相比， YSr H ₂₂ 费米能级的H电子密度显著增强，这是由于从金属元素(如Y)到 H ₂ 的sigma键 反键态的有利电荷转移 ， 打破了 这样的一个键并且H电子回到费米面 。深入分析表明，该氢化物可以被视为(Y, Sr) H ₁₁ 的替代式合金超氢化物，其 超导临界温度Tc在175 GPa时为240 K，远高于Sr H ₂₂ (Tc = 21 K)和La H ₁₁ (Tc = 13 K)在200 GPa时的临界温度 。目前的发现不仅为通过金属元素掺杂策略来调节二元超氢化物Sr H ₂₂ 和La H ₁₁ 的超导性提供了一个平台，而且为在三元合金超氢化物家族中寻找高超导性，甚至是室温超导提供了路线图。

图4 (a)  在300 GPa下 Imma-RA H ₂₂ 的稳定性；(b) 预测不同压力下YSr H ₂₂ 、LaSr H ₂₂ 和LaCa H ₂₂ 的Tc值

【其他相关文献】

[3]  Liang, X., Bergara, A., Wei, X. et al. Prediction of high-Tc superconductivity in ternary lanthanum borohydrides.  Phys. Rev .  B,   2021 , 104, 134501 . https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.134501