金属、共价键合、双客体 C-B 笼形结构中的常规高温超导性
超导电性
2023-01-27 v2
摘要
受在二分方钠石笼形结构中合成 XB3C3 (X= Sr, La) 化合物的启发，我们对包含多达两种不同金属原子的该家族成员进行了密度泛函理论（DFT）计算。对 X= Mg, Ca, Sr, Ba 系统进行的 DFT 化学压力分析表明，金属阳离子的尺寸是其在常压下动态稳定性的关键，且可以通过调节该尺寸来稳定 B-C 框架。对 105 种 Pm-3 对称性的 XYB6C6 双客体化合物（其中 X, Y 为电正性金属原子）进行的高通量密度泛函理论计算发现，有 22 种在 1 个大气压下具有动态稳定性，使潜在可合成相的数量增加了 19 种（18 种金属和 1 种绝缘体）。费米能级处的态密度和超导临界温度 Tc 可以通过改变金属原子的平均氧化态来调节，其中平均价为 +1.5 时 Tc 最高。KPbB6C6 的常压 Eliashberg Tc 为 88 K，预计在所研究的 Pm-3n XB3C3 或 Pm-3 XY B6C6 相中具有最高的 Tc，且计算表明它可以使用高温高压技术合成，然后淬火至常压条件。
引用
@article{arxiv.2210.05042,
title = {Conventional high-temperature superconductivity in metallic, covalently bonded, binary-guest C-B clathrates},
author = {Nisha Geng and Katerina P. Hilleke and Li Zhu and Xiaoyu Wang and Timothy A. Strobel and Eva Zurek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05042},
year = {2023}
}