Heusler型化合物ScAu2Al的强耦合超导性：第一性原理研究

ScAu$_2$Al超导Heusler型化合物最近被表征为在Heusler族中具有最高临界温度$T_c = 5.12$ K和最强电子-声子耦合。本工作中，使用\textit{ab initio}计算研究了ScAu$_2$Al的电子结构、声子、电子-声子耦合和超导性。自旋轨道耦合显著改变了电子结构，使范霍夫奇点远离费米能级。在声子谱中，被自旋轨道相互作用进一步软化的低频声学模与电子强耦合，导致电子-声子耦合常数$\lambda=1.25$，为Heusler族中的最高纪录。随后使用超导密度泛函理论分析了这一两带超导体中的超导态。还分析了自旋涨落（SF）对超导性的影响。计算得到的临界温度$T_c = 5.16$ K（考虑SF时为4.79 K）与实验非常吻合，证实了电子-声子超导机制并显示出弱自旋涨落效应。在两个费米面片上形成的超导能隙表现出中等程度的各向异性。其大小证实了强耦合机制，因为约化平均值分别为$2\Delta_1/k_BT_c \simeq 4.1$和$2\Delta_2/k_BT_c \simeq 4.3$。能隙的各向异性及其数值的大范围分布显著影响了计算得到的准粒子态密度。