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(纯计算)燕山大学杨国春/张孝华团队Phys. Rev. B: Li8Hn电子化合物的超导性

时间：2024-05-31 来源： 浏览：

(纯计算)燕山大学杨国春/张孝华团队Phys. Rev. B: Li8Hn电子化合物的超导性

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2024年4月4日，Phys. Rev. B在线发表了燕山大学杨国春教授和张孝华博士 课题组的研究论文，题目为《 Superconductivity in L i 8 H n electrides: The effect of interstitial anionic electrons on electron-phonon coupling 》，论文的第一作者为 Zixuan Guo。

电子化合物 中超导性的发现引入了一 种 不同的类别，即 电子化合物 超导体 ，其中部分电子位于晶格间隙中，被标记为 间隙阴离子电子 （IAEs ）。 了解IAEs在电子-声子耦合（EPC）中的 作 用对于 电子化合物 超导体的发展至关重要。

在此研究中，作者证明了 增加的IAEs净 电荷增强了12个Li 8 H n （ n = 4-7） 电子化合物 的EPC ，表现出立方/四方对称性和不同的IAEs拓扑。第一性原理计算表明， EPC常数与IAEs的净电荷几乎呈线性上升 。这种增加源于 IAEs对Li 2p电子的激发效应，以及它们在Li衍生的低频/中频声子促进下协同参与库珀对的形成 。

这种机制在 T c 为40.3 K的 Pm-3m Li 8 H 4 中得到了显著说明，其中Li原子表现出压缩和拉伸振动，诱导IAEs二聚化和最强的局域EPC相互作用。相反， Li 8 H n 电子化合物 中的氢原子主要调节IAEs的净电荷和拓扑 。这项研究发现对 电子化合物 超导体的发展具有重要意义。

图1  Li 8 H n 电子化合物的设计示意图

图2  五个立方结构和六个P4/mmm相中EPC常数对IAEs电荷的依赖性

图3 五种 立方Li 8 H n 电子化合物在300 GPa下的IAEs电荷和ELF等值面、原子分辨N(E F )、ω log 、EPC常数(λ)和T c s

图4  能带结构、态密度、费米面、声子谱、声子态密度、ELF等值面和反折叠能带结构

【 论文链接 】
Guo, Z., Bergara, A., Zhang, X. et al. Superconductivity in Li 8 H n electrides: The effect of interstitial anionic electrons on electron-phonon coupling . Phys. Rev. B ,  2024 , 109, 134505. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.109.134505

【其他相关文献】

[1] Zhao, Z., Zhang, S., Yu, T. et al. Predicted pressure-induced superconducting transition in electride Li 6 P. Phys. Rev. Lett ., 2019 , 122, 097002. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevLett.122.097002
[2]  Wang, Q., Cui, W., Gao, K. et al. Pressure-stabilized superconducting electride Li 5 C. Phys. Rev. B , 2022 , 106, 054519. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.106.054519
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