单层 clathrane: 一种潜在的二维氢化金属硼碳超导体
超导电性
2025-10-10 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们提出了一种新的二维 (2D) 金属-硼碳 clathrane 超导体家族，这些材料源自三维 (3D) MMBC clathrate。第一性原理计算表明，氢化物化学修饰和表面金属装饰可稳定化 MMBCH 单层结构。这些 2D 系统表现出由空穴浓度、结构各向异性和电子-声子耦合共同支配的可调超导性。我们发现，平面各向异性与超导性相竞争，导致 \tc\ 降低，尽管掺杂有利。双向应变可缓解此种各向异性，增强费米面盘绕，使 \tc\ 平均提高 15.5~K。例如，经过应变工程后，SrBCH 的 \tc\ 从 11.3~K 提升至 22.2~K。这些发现表明 2D clathrane 作为具有应变可调性的超导体具有前景，并为优化低维超导材料的设计提供了原则。
引用
@article{arxiv.2508.14371,
title = {Single layer clathrane: A potential superconducting two-dimensional (2D) hydrogenated metal borocarbide},
author = {Xiaoyu Wang and Warren E. Pickett and Matthew N. Julian and Rohit P. Prasankumar and Eva Zurek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14371},
year = {2025}
}