可解释描述符使在中等压力下预测氢基超导体成为可能
超导电性
2025-11-17 v1 计算物理
摘要
室温超导性至今仍然遥不可及，氢基化合物虽然通常在极端压力下实现惊人的 Tc，但应用前景受限。为加速中等压力下的发现，本文开发了基于符号回归的可解释框架，用于预测氢基超导体的 Tc。关键描述符为费米能级（EF）附近 1 eV 内的积分态密度（IDOS），其鲁棒性优于常规单点态密度特征。所得解析模型将电子结构特征与超导性能关联，训练 RMSE 为 20.15 K，能良好泛化至外部数据集。该方法仅依赖电子结构计算，大幅加速材料筛选。依据该模型识别的四个氢基候选物经计算验证：在常压下 Tc=42.04 K 的 Na2GaCuH6（超越 MgB2），以及在 100 GPa、25 GPa、25 GPa 下 Tc 分别达到 162.35 K、86.32 K、55.13 K 的 NaCaH12、NaSrH12、KSrH12。除高效筛选外，可解释形式阐明了氢投影电子权重靠近 EF 及相关特征如何支配 Tc，为在降低压力下稳定高 Tc 相提供了机制感知的路径。
引用
@article{arxiv.2511.11284,
title = {Interpretable descriptors enable prediction of hydrogen-based superconductors at moderate pressures},
author = {Jiawei Chen and Junhao Peng and Yanwei Liang and Renhai Wang and Huafeng Dong and Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11284},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 4 figures