填充氢化物单元的 B–C 笼合物：常压下高温超导的新途径

室温超导体的探索近来随着压缩氢化物中高温超导的发现而取得进展，尽管在常压下维持氢化物的超导性仍具挑战。与此同时，由轻元素（例如硼和碳）构成的 $sp^3$ 键合框架已成为开发常压超导体的另一条途径。然而，尽管这些材料在低压下稳定，其所观察到的临界温度（$T_\text{c}$）尚未达到氢化物基超导体所树立的惊人基准。本文提出一种通过将氢化物单元整合进 B-C 笼合物结构来实现常压高温超导的新设计策略。该方法利用最轻元素氢的有益性质，使超导性超越母体化合物。例如，我们的计算预测表明，用铵（NH$_4$）掺杂 SrB$_3$C$_3$ 可得到 SrNH$_4$B$_6$C$_6$ 化合物，其在常压下的估计 $T_\text{c}$ 为 85 K——是其前驱体（31 K）的两倍多。在整个周期表中的广泛替代产生了一系列预测可在常压下超导的 MNHNH$_4$B$_6$C$_6$ 超导体。这些化合物可潜在地利用高压技术合成，然后淬火至常压条件，其中 PbNH$_4$B$_6$C$_6$ 的预测常压最高 $T_\text{c}$ 为 115 K。我们的发现为发现常压高-$T_\text{c}$ 超导体提供了一种有前景的策略，可能革新依赖超导材料的技术。