2023年8月9日，arXiv在线预印了西班牙DIPC Jiang Yi和普林斯顿大学Lee Scott B.
课题组及其合作者的研究论文，题目为《
P
b
9
Cu(PO
4
)
6
(OH)
2
: Phonon bands, Localized Flat Band Magnetism, Models, and Chemical Analysis
》。
在最近的一系列报道中，掺杂铅磷灰石（LK-99）已被
提出
作为候选的环境温度和压力超导体。然而，从实验和理论的角度来看，这些说法在很大程度上
是未经证实的
。在此研究中，作者对LK-99样品的合成和后续分析揭示了一种不表现出高温超导性的多相材料。使用单晶X射线衍射
（SXRD）
研究了该相的结构，发现其结构与掺
杂的
P
b
10
(PO
4
)
6
(OH)
2
一
致。然而，这种材料是透明的，这就排除了超导性质。在从头算缺陷形成能的计算中，
研究发现该材料在六方通道内可能含
有
O
H
−
阴离
子，而不是二
价O
2
−
阴
离子，并且Cu取代在热力学上是非常不利的
。平衡结构上的声子谱揭示了许多不稳定的声子模式。总之，这些计算表明，尽管最初试图以这种方式模拟LK-99，
但Cu是否以有意义的浓度进入结构是值得怀疑的
。然而，为了完整起见，对四种不同掺杂结构的
Cu
主导平带的拓扑结构、量子几何和
Wannier
函数局域化进行从头计算。在所有情况下，研究发现它们都被
irreps
、Wilson loops和Fubini-Study metric原子局域化。在从头算研究中发现，
这种带不太可能支持强超流性，
相反
在低温下易受铁磁性（或面外反铁磁性）的影响
。总之，
P
b
9
Cu(PO
4
)
6
(OH)
2
更有可能是磁体，而不是环境温度和压力的超导体
。
图1
P
b
10
(PO
4
)
6
O
和
P
b
10
(PO
4
)
6
(OH)
2
的晶体结构
图2
(A) (HOPG)高取向
热解石墨
的
磁化与磁场
的关系，显示出抗磁性响应；(B) NbSe
2
的转矩(τ)
与磁场
的关系
图4
在透明度、形状和大小上与SXRD选择的晶体相似的单晶
图7
P
b
10
(PO
4
)
6
O
和
P
b
10
(PO
4
)
6
(OH)
2
的电子能带结构
图8 Cu掺杂
P
b
10
(PO
4
)
6
O
在顺磁和铁磁下的电子能带结构
图9
Cu掺杂
P
b
10
(PO
4
)
6
(OH)
2
在顺磁和铁磁下的电子能带结构
图10
P
b
10
(PO
4
)
6
(OH)
2
的声子谱
图11
P
b
9
Cu(PO
4
)
6
O
的DFT和紧束缚模型能带结构和2D量子度规g(
k
)
图12 驰豫DFT和两带紧束缚模型能带结构的比较
[注：原文附录中有更多的计算和实验结果(图13-图31)，见
原文链接
]
Jiang, Y., Lee, S., Herzog-Arbeitman, J. et al.
P
b
9
Cu(PO
4
)
6
(OH)
2
: Phonon bands, Localized Flat Band Magnetism, Models, and Chemical Analysis
.
arXiv
,
2023
. https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.05143
【其他相关文献】
[1] Lee, S., Kim, J.H. & Kwon, Y.W. The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor.
arXiv
,
2023
. https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.12008
[2] Lee, S., Kim, J.H., Kim, H.T. et al. Superconductor
P
b
10-x
Cu
x
(
P
O
4
)
6
O
showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism.
arXiv
,
2023
. https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.12037
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