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铪稳定的氢“类五石墨烯”结构:一种高温常规超导体

超导电性 2020-11-25 v2

摘要

近年来在高压下发现的具有创纪录高超导转变温度 Tc 的超导材料 H3S 和 LaH10,推动了在压缩超氢化物中寻找室温超导性的研究。本文预言了一种前所未有的六方 HfH10 的存在,其在 250 GPa 下具有约 213–234 K 的极高 Tc。在 HfH10 中,H 原子排列成团簇,形成平面的“类五石墨烯”子晶格,这与 H3S 中的共价六重立方结构和 LaH10 中的笼状结构不同。Hf 原子充当氢子晶格的“预压缩体”和电子供体。这种“类五石墨烯”的 H10 结构在高压下的 ZrH10、ScH10 和 LuH10 中也有发现,每种材料的 Tc 均在 134 至 220 开尔文之间。我们对具有“类五石墨烯”层状结构的致密超氢化物的研究,为探索和利用一类新型高 Tc 超导体打开了大门。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.04076,
  title  = {Hydrogen "penta-graphene-like" structure stabilized by hafnium: a high-temperature conventional superconductor},
  author = {Hui Xie and Yansun Yao and Xiaolei Feng and Defang Duan and Hao Song and Zihan Zhang and Shuqing Jiang and Simon A. T. Redfern and Vladimir Z. Kresin and Chris J. Pickard and Tian Cui},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04076},
  year   = {2020}
}