四方相C$_3$N$_4$中的强电声耦合与声子诱导空穴掺杂超导
超导电性
2024-01-05 v2 材料科学
摘要
CN是近期发现的氮化碳相，具有四方晶体结构[D.Laniel et al., Adv. Mater. 2023, 2308030]，在常压条件下稳定。CN是一种半导体，价带中呈现平带反常，暗示空穴掺杂时会出现多体不稳定性。此处，利用最先进的第一性原理计算，我们表明空穴掺杂CN呈现强电声耦合，导致带隙超导态的形成。相变温度强烈依赖于空穴浓度。我们提出可通过硼掺杂向CN注入空穴，依据我们的结果，这会引起费米能级的刚性移动而不显著改变电子结构。基于第一性原理计算的电子声子耦合与库仑赝势，我们得出结论：在常压下需6 atoms per nm的硼浓度以达到约36 K的临界温度。
引用
@article{arxiv.2308.16507,
title = {Strong electron-phonon coupling and phonon-induced superconductivity in tetragonal C$_3$N$_4$ with hole doping},
author = {Alexander N. Rudenko and Danis I. Badrtdinov and Igor A. Abrikosov and Mikhail I. Katsnelson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.16507},
year = {2024}
}
备注
Calculation of the Coulomb pseudopotential revised, which lowered the predicted Tc. Final version: 10 pages incl. Supplemental Material, 10 figures, and 2 tables