高压下的 As-Li 电子化合物：超导、塑性与超离子态
超导电性
2022-12-13 v1
摘要
无机电子化合物是一类因晶格中间隙电子的多种用途而引起科学家兴趣的新化合物。然而，间隙电子的形状与分布对物理性质及新形式物理态的影响仍属未知。本工作中，采用晶体结构搜索算法探索 As-Li 体系中形成新电子化合物的可能性：在 80 GPa 下，AsLi 的 Pmmm 相中间隙电子表现为一维电子链（一维电子化合物），并在 P6/mmm 相中转变为零维电子团簇（零维电子化合物）。P6/mmm 相在 150 GPa 下具有相对较高的超导性（Tc=38.4 K），优于经典电子化合物，即使在中等压力（Tc=16.6 K）下亦如此。新颖的超导性质被推测可能源于费米能级处的三个范霍夫奇点。此外，能带中观测到狄拉克锥，拓展了狄拉克材料的来源。分子动力学模拟在 300 K 下确认了 AsLi 在室温下的存活。在 1000 K 时，体系中的 As 原子表现得像固体，而部分 Li 原子围绕 As 原子循环，另一部分 Li 原子像液体一样自由流动，展现出塑性与超离子态共存的新奇物理现象。这表明超离子态与塑性态不仅可在氢化物中发现，也可在电子化合物中存在。我们的结果表明，具有超离子与塑性态的超导电子化合物 AsLi 可存在于地球内部。
引用
@article{arxiv.2205.15004,
title = {As-Li electrides under high pressure: superconductivity, plastic, and superionic states},
author = {Zhongyu Wan and Wenjun Xu and Tianyi Yang and Ruiqin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15004},
year = {2022}
}