探索 Ba$_{3}$Ir$_{4}$Ge$_{16}$ 超导性：实验与理论见解

我们探讨了 Ba$_{3}$Ir$_{4}$Ge$_{16}$ 这一独特层状 cage 复合物中超导性的实验与理论方面。我们的研究方法融合了 muon 自旋旋转和松弛（$\mu$SR）测量、磁化和热容实验，以及第一性原理计算。通过直流磁化测量，明确确立了该复合物的bulk超导性，显示出临界温度（$T_\mathrm{C}$）为 5.7 K。在低温超流密度中观察到的饱和行为值得注意，这与典型的常规Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超导体的特征相符。通过横场$\mu$SR测量评估了中等电子-声子耦合超导性，得到的超导间隙对$T_\mathrm{C}$比值（$2\Delta(0)/k_\mathrm{B}T_\mathrm{C}$）为4.04，与热容测量结果一致。关键的是，零场$\mu$SR测量否定了$<\mathrm{T}_\mathrm{C}$以下任何自发磁场产生的可能性，凸显了时间反演对称性的保持。我们的实验结果得到了第一性原理密度泉函计算的强化，突显了晶体结构与超导性序参对称性在多面体 cage 复合物中的复杂相互作用。这一全面调查增强了我们对此类独特化合物晶体结构与超导性之间细微关系的理解。