钾掺杂对三联苯超导体的结构与成键特征

近期，Wang 等人报道了一系列关于钾掺杂对三联苯(KxC18H14)超导性的研究，其转变温度范围为 7 至 123 开尔文。确定结构与成键特征是理解超导相及相关性质的关键。因此，我们通过第一性原理计算对不同掺杂水平的晶体结构进行了广泛研究，并考察了其热力学稳定性、结构、电子和磁性质。我们计算的结构捕捉了实验观测到的 X 射线衍射图样的大部分特征。K 掺杂浓度被限制在 2 至 3 的范围内。所得的形成能表明 x = 2.5 时的系统更稳定。在 K 原子与有机分子之间发现了强离子键相互作用。电荷转移是掺杂材料金属性特征的来源。对于少量电荷转移，相邻两个苯环之间的倾斜力驱动系统稳定在反铁磁基态，而随着电荷转移的增加，系统表现出非磁行为。费米能级附近能带结构的多样性表明超导的驱动力是复杂的。