范德华半导体紫磷中的压力诱导超导性

Y. Y. Wu; L. Mu; X. Zhang; D. Z. Dai; L. Xin; X. M. Kong; S. Y. Huang; K. Meng; X. F. Yang; C. P. Tu; J. M. Ni; H. G. Yan; S. Y. Li

范德华半导体紫磷中的压力诱导超导性

超导电性 2023-07-07 v1 材料科学强关联电子

作者: Y. Y. Wu , L. Mu , X. Zhang , D. Z. Dai , L. Xin , X. M. Kong , S. Y. Huang , K. Meng , X. F. Yang , C. P. Tu , J. M. Ni , H. G. Yan , S. Y. Li

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摘要

范德华（vdW）半导体黑磷已被广泛研究，尤其在磷烯被发现之后。相反，其同族化合物紫磷——同样是一种 vdW 半导体——却鲜有研究。此处我们报道紫磷中直至 $\sim$ 40 GPa 的压力诱导超导性。超导性在 2.75 GPa 出现，远低于 8.5 GPa 处从单斜（ $M$ ）到菱方（ $R$ ）结构的结构相变。超导转变温度（ $T$ $\rm_c$ ）在 3.6 至 15 GPa 间呈现 $\sim$ 7 K 的平台，跨越 $M$ 到 $R$ 的结构相变，随后在 15 GPa 以上简单立方（ $C$ ）结构中跃升至另一 $\sim$ 10 K 的平台。我们建立了紫磷的温度-压力超导相图，其与黑磷在低压下的相图不同。对于黑磷，超导性直至 $\sim$ 5 GPa 处从正交（ $O$ ）到 $R$ 结构的结构相变才出现，且 $T$ $\rm_c$ 低于紫磷。紫磷中的压力诱导超导性展示了其可调的电子性质，并且这种在常压下稳定的 vdW 半导体有望带来更多电子与光电子应用。

关键词

紫磷压力诱导超导性范德华半导体结构相变超导相图

引用

@article{arxiv.2307.02989,
  title  = {Pressure-induced superconductivity in the van der Waals semiconductor violet phosphorus},
  author = {Y. Y. Wu and L. Mu and X. Zhang and D. Z. Dai and L. Xin and X. M. Kong and S. Y. Huang and K. Meng and X. F. Yang and C. P. Tu and J. M. Ni and H. G. Yan and S. Y. Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.02989},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 4 figures

范德华半导体紫磷中的压力诱导超导性

摘要

关键词

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