钡超氢化物的高压合成：准立方 BaH12
超导电性
2021-02-23 v1 材料科学
摘要
继在 La-H 体系中发现高温超导性（其中新发现的 fcc-LaH10 实现了创纪录的临界温度 Tc = 250 K [Drozdov et al., Nature, 569, 528 (2019) 和 Somayazulu et al., Phys. Rev. Lett. 122, 027001 (2019)]）之后，我们研究了在高达 173 GPa 压力下钡-氢体系中新化合物的形成。利用从 NH3BH3 原位生成氢，我们合成了先前未知的超氢化物 BaH12，其具有准立方（fcc）Ba 子晶格，该结构在 75 至 173 GPa 的宽压力范围内于四次独立实验中被观察到。DFT 计算表明理论状态方程与实验状态方程高度吻合。除 BaH12 外，我们还在样品中识别出已知的 P6/mmm BaH2 以及可能的 BaH10 和 BaH6 作为杂质。第一性原理计算显示，新发现的半金属 BaH12 包含 H2、H3 分子单元和分离的 H12 链。十二氢化钡是一种具有金属导电性的独特分子氢化物，在 140 GPa 下于约 20 K 发生超导转变，与计算（19-32 K）一致。得益于为演化搜索结果后处理开发的新 Python 脚本，才得以解释多相 XRD 数据。这些脚本有助于在数千个候选结构中快速识别最能解释实验数据的理论结构。
引用
@article{arxiv.2004.12294,
title = {High-Pressure Synthesis of Barium Superhydrides: Pseudocubic BaH12},
author = {Wuhao Chen and Dmitrii V. Semenok and Alexander G. Kvashnin and Ivan A. Kruglov and Michele Galasso and Hao Song and Xiaoli Huang and Defang Duan and Alexander F. Goncharov and Vitali B. Prakapenka and Artem R. Oganov and Tian Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12294},
year = {2021}
}
备注
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