室温超导体 LaSc$_{2}$H$_{24}$ 的各向同性超导性

LaSc$_{2}$H$_{24}$ 的发现标志着室温超导性研究的一个里程碑，但其卓越性能背后的微观机制仍不清晰。通过对理论计算的全面复查，我们发现 LaH$_{10}$ 的各向异性双隧道超导性向 LaSc$_{2}$H$_{24}$ 的各向同性单隧道超导性的关键转变源于锶的引入，从而提升了超导临界温度 ($T_\mathrm{c}$)。这种增强根植于 Sc $3d$ 电子的一个关键双重作用：i) Sc 导出的 jahn-teller 效应通过拉伸特定层间 H-H 键实现氢化金属化，并通过软化相关声子模式来增强电子-声子耦合 (EPC)；ii) Sc $3d$ 电子将电子结构重构为类似 MgB$_{2}$ 的配置，产生新的 Sc-H-Sc $\sigma$- 和 $\pi$-键合态，其 EPC 强度相当于 LaH$_{10}$。关键在于，Sc 与氢 cage 之间的显著混合有效地将这两个贡献在费米面上统一。这一 Sc 诱导的 gap 统一桥接了高-EPC H-H 态与广泛的 Sc-H 态，建立了具有大整体 EPC 强度的各向同性单隧道本质。我们的发现将这一 Sc 诱导的 gap 统一确定为 LaSc$_{2}$H$_{24}$ 实现室温超导性的根本机制，为未来设计优异超导氢化物提供了理论蓝图。