压缩 LaH$_{10}$ 中室温超导的多带本质

近来，在兆巴压力下方立（fcc）相 LaH$_{10}$ 中实验实现了室温超导（SC）。压缩 LaH$_{10}$ 的这种超导已通过强电子-声子耦合（EPC）得到解释，但如何获得大的 EPC 常数和高超导转变温度 $T_{\rm c}$ 的机制尚未明确。基于密度泛函理论和 Migdal-Eliashberg 形式，我们揭示了费米面（FS）上存在两个无节点、各向异性的超导能隙。其中，小能隙主要关联于三个外费米面 sheet 上 H $s$ 与 La $f$ 轨道的杂化态，而大能隙主要源于一个内费米面 sheet 上相邻 H $s$ 或 $p$ 轨道的杂化态。进一步，我们发现具有相同笼状（sodalite-like）包合物结构的压缩 YH$_{10}$ 由于多出两个费米面 sheet，其 EPC 常数增强，从而导致比 LaH$_{10}$ 更高的 $T_{\rm c}$。由此表明，杂化电子态的多带配对是压缩氢化物 LaH$_{10}$ 和 YH$_{10}$ 中大的 EPC 常数与室温超导的原因。