超导镨超氢化物
材料科学
2020-01-15 v2 超导电性
摘要
超氢化物具有复杂的氢子晶格，是研究金属氢和高温超导体的重要原型。受 LaH10 结果的鼓舞，并考虑到 La 与 Pr 之间的差异，Pr-H 体系尤其值得研究，因为 Pr 元素具有磁性和价带 f 电子。在此，我们在激光加热金刚石压砧中成功合成了镨超氢化物（PrH9）。同步辐射 X 射线衍射（XRD）分析证明了先前预测的 F43m-PrH9 和意外的 P63/mmc-PrH9 相的存在。此外，在 52 GPa 以下发现了 Fm3m-PrH3、P4/nmm-PrH(3-{\delta}) 和 Fm3m-PrH(1+x)。F43m-PrH9 和 P63/mmc-PrH9 在实验中于 100 GPa 以上稳定。对 PrH9 样品电阻的实验研究显示出在 9 K 以下出现超导转变（Tc）以及 Tc 对施加磁场的依赖关系。理论计算表明，在 PrH9 样品中磁序与电声子相互作用在非常接近的压力范围内共存，这可能促成了其低的超导温度 Tc。我们的结果凸显了 Pr 基超氢化物中氢子晶格、态密度、磁性与超导性之间的密切联系。
引用
@article{arxiv.1904.06643,
title = {Superconducting Praseodymium Superhydrides},
author = {Di Zhou and Dmitrii Semenok and Defang Duan and Hui Xie and Xiaoli Huang and Wuhao Chen and Xin Li and Bingbing Liu and Artem R. Oganov and Tian Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.06643},
year = {2020}
}