应用于高压压缩 C-S-H 电阻转变温度数据的超导$I\overline{4}3m$ CSH$_7$模型

本文更新了版本1，仅考虑电阻数据，并排除了 Snider 等人（Nature $\textbf{585}$, 373 (2020)）报道的备受质疑的碳质硫氢化物 287.7 K 数据。超导转变根据 Sun 等人（Phys. Rev. B $\textbf{101}$, 174102 (2020)）理论发现的压缩$I\overline{\textrm{4}}3m$ CSH$_7$结构进行考量，该结构包含类似于$Im\overline{\textrm{3}}m$ H$_3$S并带有 CH$_4$插层的子晶格。假设超导的电子起源，提出一个与早期关于$Im\overline{\textrm{3}}m$ H$_3$S超导性工作相类比的模型，其中配对是通过包围 C 的 S 与 H$_4$四面体之间平均距离$\zeta$上的纯电子库仑相互作用诱导的。推导出$I\overline{\textrm{4}}3m$ CSH$_7$的理论超导转变温度为$T_{\textrm{C0}}$ = (2/3)$^{1/2}$ $\sigma^{1/2}$ $\beta$/$a\zeta$，其中$\beta$ = 1247.4 $\mathring{\mathrm{A}}$$^2$K为普适常数，$\sigma$为参与电荷分数，$a$为晶格参数。分析表明存在依赖压力的持久体超导性，$\sigma$从先前对$Im\overline{3}m$ H$_3$S确定的$\sigma$ = 3.5 增加到高压下的$\sigma$ = 7.5，这是由于额外参与的 C-H 键电子所致。由理论结构确定的$a$和$\zeta$，在最高压力 258 和 271 GPa 下计算的$T_{\textrm{C0}}$与电阻转变一致，总体不确定度为$\pm$ 3.5 K。