压力下 YCeH$_{x}$ 与 LaCeH$_{x}$ 中的潜在高临界温度超导性

镧、钇和铈的氢化物是三种最著名的超导二元氢化物（La-H、Y-H 和 Ce-H 体系），在理论与实验研究中均受到极大关注。近期研究表明，由镧和钇组成的三元氢化物可在约 253 K 实现高超导性。本研究采用基于进化算法的晶体结构预测（CSP）方法与第一性原理计算，考察高压下由 (Y, Ce) 与 (La, Ce) 组成的三元氢化物的稳定性与超导性。我们的计算表明，Y-Ce-H 与 La-Ce-H 体系中存在多个稳定相，其中具有 H$_{18}$、H$_{29}$ 与 H$_{32}$ 笼状结构的 $P4/mmm$-YCeH$_{8}$、$P\bar{6}m2$-YCeH$_{18}$、$R\bar{3}m$-YCeH$_{20}$、$P4/mmm$-LaCeH$_{8}$ 与 $R\bar{3}m$-LaCeH$_{20}$ 可同时保持热力学与晶格动力学稳定性。此外，我们还发现这些相在高温下对分解也具有强抵抗能力。电子-声子耦合计算显示，这五个相中仅三个可展现高温超导性。利用 Allen-Dynes 修正的 McMillan 公式预测，$R\bar{3}m$-YCeH$_{20}$、$R\bar{3}m$-LaCeH$_{20}$ 与 $P\bar{6}m2$-YCeH$_{18}$ 的超导转变温度（$T_\mathrm{c}$）分别为 300 GPa 下 122 K、250 GPa 下 116 K 与 150 GPa 下 173 K。而且，稳定 $P\bar{6}m2$-YCeH$_{18}$ 所需压力可降至 150 GPa，表明其高压合成具备可达条件。