镧氢化物量子核行为中超导与分子化的竞争
超导电性
2023-03-09 v2 材料科学
摘要
镧氢化物是已知临界温度最高的超导体。人们认为其超导为标准 BCS 型,电子形成库珀对并打开超导能隙。本文我们表明 BCS 电子配对与另一种配对——共价成键——存在竞争。我们表明共价配对在较低压力下占优,随着压力降低,超导立方相变得不稳定。先前基于静态弛豫的计算忽略了三个因素,而三者对稳定立方相均十分重要。有限温度起作用,且两个量子效应也很重要——核波函数有助于使 H 分子失稳,而零点压力意味着标准方法显著高估了计算压力。我们利用玻恩–奥本海默与路径积分分子动力学展示了这些现象:二者给出相同的定性图像,且核量子效应(NQE)显著提高了转变压力。这种分子化与超导能隙形成之间的竞争,是氢化物超导体迄今仅在高压下被发现的根本原因。
引用
@article{arxiv.2303.01441,
title = {Competition between superconductivity and molecularization in quantum nuclear behavior of Lanthanum Hydride},
author = {Sebastiaan van de Bund and Graeme J. Ackland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.01441},
year = {2023}
}