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具有嵌入阴离子铟链阵列层状结构的 Ca2InN 的超导电性

超导电性 2014-03-10 v2 材料科学

摘要

我们报道了 Ca2InN 中出现超导电性,该材料由嵌入在 Ca2N 层之间的锯齿形铟链二维(2D)阵列组成。在 0.6 K 处观察到电阻率突然下降和归因于超导转变的比热(CpC_p)跃变。从正常导电态的 CpC_p 确定了 Sommerfeld 系数 γ=4.24\gamma = 4.24 mJ/mol K2^2 和 Debye 温度 ΘD=322\Theta_D = 322 K,并假设 BCS 型弱耦合,从 CpC_p 跃变估计超导体积分数约为 80%。密度泛函理论计算表明,费米能级(EFE_F)附近的能带主要源自具有 π\piσ\sigma 键合态的 In 5p 轨道,费米面由圆柱形部分构成,对应于铟链阵列的准二维电子态。通过将 In-p 分量的投影态密度积分至 EFE_F,计算出价电子布居数约为 1.6 电子/In,表明 In 处于部分阴离子态。X 射线光电子能谱观测到的 Ca2InN 中 In 3d 结合能相对于金属 In 发生了负移。Ca2InN 的超导电性与阴离子 In 层的 p-p 键合态有关。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.1348,
  title  = {Superconductivity of Ca2InN with a layered structure embedding an anionic indium chain array},
  author = {Sehoon Jeong and Satoru Matsuishi and Kimoon Lee and Yoshitake Toda and Sung Wng Kim and Hideo Hosono},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.1348},
  year   = {2014}
}