高压下碱土氢化物 CaH$_6$ 的电子-声子耦合与超导性

近来，具有方钠石状笼形结构的碱土氢化物 CaH$_6$ 已在百万巴压力下实验合成，其最高 $T_c$ 为 215 K，可与稀土氢化物 LaH$_{10}$ 相媲美。此处，基于第一性原理计算，我们发现 CaH$_6$ 在 H 派生声子模式的低频区域附近的 Eliashberg 谱函数 ${\alpha}^{2}F$ 中表现出一个巨大峰，而 LaH$_{10}$ 的 ${\alpha}^{2}F$ 在 H 派生声子模式的整个频率上广泛分布。揭示出 CaH$_6$ 中 ${\alpha}^{2}F$ 的巨大峰与费米能附近低频光学声子同杂化的 H 1$s$ 与 Ca 3$d$ 态之间的有效电子-声子耦合（EPC）有关。随着压力增加，增强的 H$-$H 共价键不仅引起光学声子模式硬化，还减小了与低频光学模式相关的电子-声子矩阵元，从而导致 EPC 常数降低。由此表明，H 派生的低频声子模式在 CaH$_6$ 中 $T_c$ 的压力诱导变化里起着重要作用。此外，不同于 LaH$_{10}$ 中存在两个 distinct 超导能隙，发现 CaH$_6$ 表现出单一各向同性超导能隙。