高压下铜-铋的致密超导相

尽管铜和铋在常压下不形成任何化合物，但最近在高压下合成了两种金属间化合物CuBi和Cu$_{11}$Bi$_7$。本文我们报道从第一性原理计算发现在高压下额外的铜-铋相具有高密度。特别地，发现Cu$_2$Bi化合物在压力高于59 GPa时在热力学上稳定，结晶于立方Laves结构。与Cu$_{11}$Bi$_7$和CuBi强烈对比，立方Cu$_2$Bi不表现出任何空隙或通道。由于立方Cu$_2$Bi中的铋孤对电子在立体化学上不活跃，组成元素可紧密堆积，并在0 GPa下实现10.52 g/cm$^{3}$的高密度。适度电子-声子耦合$\lambda=0.68$导致超导温度2 K，这超过了在Cu$_{11}$Bi$_7$和CuBi以及元素Cu和Bi中观察到的值。