中文

β-镓的超导电性

超导电性 2021-08-23 v1

摘要

元素镓在常压下可存在若干相。稳定的 α\alpha 相具有 0.9~K 的超导转变温度 TcT_c。相比之下,亚稳 β\beta 相的 TcT_c 约为 6~K。为理解 β\beta 相中 TcT_c 的显著提升,我们首先计算了 α\alphaβ\beta 相镓的电子结构、声子色散以及电子-声子耦合。接着,我们求解 Eliashberg 方程以获得超导能隙与转变温度。利用这些结果,我们将 β\beta 相中 TcT_c 的升高归因于影响电子与声子性质的相结构差异。α\alpha 相的结构基元为 Ga2_2 二聚体,其形成强共价键,导致成键与反成键态,从而抑制了费米能级处的态密度。β\beta-Ga 结构由 Ga 链阵列构成,有利于晶格振动与费米能级附近电子态之间的强耦合。与 α\alpha Ga2_2 二聚体相比,β\beta-Ga 链增大的态密度及与声子的强耦合增强了 β\beta-Ga 相中的超导电性。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.10143,
  title  = {Superconductivity of $\beta$-Gallium},
  author = {Yundi Quan and Peter J. Hirschfeld and Richard G. Hennig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10143},
  year   = {2021}
}