由局域 Cs-C$_{60}$ 库仑相互作用主导的 Cs$_3$C$_{60}$ 化合物中的高温超导

在碱金属掺杂的 $\textit {A}$$_3$C$_{60}$ 富勒烯化合物中，Cs$_3$C$_{60}$ 的 A15 和 fcc 形式独具特性，它们在静水压下表现出变化的超导态，最高转变温度分别为 $T_\textrm {C}$$^\textrm {meas}$ = 38.3 K 和 35.2 K。本文论证了这两种加压化合物代表了 $\textit {A}$$_3$C$_{60}$ 家族的最优材料，且与 C$_{60}$ 相关的超导性是通过与碱金属上电荷的库仑相互作用介导的。我们引入了采用非平面几何的高温超导层间库仑配对模型的推导，将两个相互作用层的图像推广为位于 C$_{60}$ 和碱金属离子上的电荷储层之间的相互作用。最优转变温度遵循代数表达式 $T_\textrm {C0}$ = (12.474 nm$^2$ K)/$\ell$${\zeta}$，其中 $\ell$ 与 C$_{60}$ 上相互作用表面电荷的平均间距有关，${\zeta}$ 是 C$_{60}$ 表面与相邻 Cs 离子之间的平均径向距离。对于测得的 Cs$_{3-\textrm{x}}$C$_{60}$（x $\approx$ 0）阳离子化学计量，发现 A15 和 fcc 形式的 $T_\textrm {C0}$ 值分别为 38.19 K 和 36.88 K，转变温度的这种二分性反映了 fcc 形式中较大的 ${\zeta}$ 和结构无序。在 A15 形式中，建模的相互作用电荷和库仑势 e$^2$/${\zeta}$ 被证明与核自旋弛豫和中红外光学电导率的发现定量一致。在 fcc 形式中，$T_\textrm {C}$$^\textrm {meas}$ 低于 $T_\textrm {C0}$ 的抑制被归因于固有结构无序。讨论了库仑配对结合下的声子效应。