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压缩单质硫中的超导非公度主客相

材料科学 2021-07-12 v1 超导电性

摘要

我们利用密度泛函理论(DFT)和结构搜索方法表明,单质硫的基态在 386386-679679 GPa 之间为钡-IVa 型非公度主客(HG)相,成为首个被预测具有此类结构的第 VI 族元素。在 HG 相内,硫经历一系列转变,其中相邻的客链不对齐,而是以不同量偏移,这可描述为该链堆垛序的重排。我们表明这些链重排与主、客原子的调制紧密耦合,而后者对稳定 HG 结构至关重要。与其他元素的高压 HG 相不同,硫不表现出间隙电荷局域化,而是具有强局域化的、电子电荷耗尽的“空穴”。在采用 HG 结构之前,我们预测硫具有 Fdd2Fdd2 对称的正交结构。我们计算了这些新发现相的超导临界温度,并表明 TcT_c 有望在 271271 GPa 时于 24.824.828.228.2 K 之间达到峰值。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.04397,
  title  = {Superconducting incommensurate host-guest phases in compressed elemental sulfur},
  author = {Jack Whaley-Baldwin and Michael Hutcheon and Chris J. Pickard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.04397},
  year   = {2021}
}