超导 MgB$_2$ 及相关化合物的详细电子结构研究
超导电性
2009-11-07 v1 材料科学
摘要
为了理解 MgB 化合物出乎意料的超导行为，我们对 MgB 及其紧密相关体系进行了电子结构计算。我们根据弹性性质计算的 Debye 温度表明，与其他超导金属间化合物相比，MgB 中的平均声子频率非常大，只有发生声子软化或声子模式高度各向异性时，该材料异常高的 才能通过 BCS 机制予以解释。我们在布里渊区沿 -A 方向 附近识别出一条二重简并的准二维关键能带，它在决定该材料的超导行为中起着重要作用。基于这一结果，我们在一系列等电子化合物（如 BeB、CaB、SrB、LiBC 和 MgBC）中寻找类似电子特征，发现从超导性角度看 MgBC 是一种极具潜力的材料。关于 MgB 弹性性质的各向异性存在相互矛盾的实验结果，范围从各向同性、中等各向异性到高度各向异性。为解决这一问题，我们通过精确的全势方法计算了 MgB 的单晶弹性常数，并导出了方向依赖的线性压缩率、杨氏模量、剪切模量及相关弹性性质。我们观察到弹性性质存在显著的各向异性。我们计算的极化光学介电张量表现出高度的各向异性，尽管它具有各向同性的输运性质。MgB 具有混合成键特征，这已通过态密度、电荷密度和晶体轨道哈密顿布居分析得到验证。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0104253,
title = {Detailed electronic structure studies on superconducting MgB$_2$ and related compounds},
author = {P. Ravindran and P. Vajeeston and R. Vidya and A. Kjekshus and H. Fjellvåg},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0104253},
year = {2009}
}