氮掺杂镥氢化物的新颖电子结构

对 Lu-H-N 化合物的第一性原理密度泛函理论（DFT）计算揭示了 Fm$\overline{3}$m Lu$_{8}$H$_{23-x}$N 结构的低能构型，这些结构呈现出新颖的电子性质，例如平带、尖锐的态密度峰（范霍夫奇点，vHs）以及费米能（E$_F$）附近的相交狄拉克锥。这些基于 N 掺杂 LuH$_3$ 的结构还展现出互联的金属氢网络，这是高 T$_c$ 氢化物超导体的共同特征。电子性质系统学给出了最优有序结构的 T$_c$ 估计值，远高于先前所考虑结构的临界温度预测值。在 DFT+U 计算中，E$_F$ 附近的 vHs 与平带得到增强，意味着强关联物理也应被纳入这些材料的第一性原理研究之中。这些结果为理解氮掺杂镥氢化物所观测到的新颖电子性质提供了基础。