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通过CaH$_2$还原合成块体超导LiNbO$_2$晶体

超导电性 2026-07-07 v1
作者: Ryan Paxson , Stephanie J. Hong , Bicky Moirangthem , Parham Kabirifar , Saya Takeuchi , Tianyu Li , Chih-Yu Lee , Haotong Liang , Keenan Avers , Kamal Joshi , Amlan Datta , Makariy Tanatar , Shanta Saha , Peter Zavalij , Ruslan Prozorov , Alexander J. Grutter , Efrain E. Rodriguez , Ichiro Takeuchi
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摘要

我们通过CaH2_2还原，从LiNbO3_3单晶经过块体相变合成了层状超导LiNbO2_2晶体。随着Nb价态从5+降低到3+，材料经历结构转变生成产物LiNbO2_2，并伴随金属行为和超导转变，起始温度（Tc onset）高达14.4 K。二次离子质谱（SIMS）和X射线光电子能谱（XPS）表明，所得相在还原过程中通过脱锂而被空穴掺杂。磁化和交流磁化率测量（使用隧道二极管谐振器）证实了超导的块体性质，超导体积分数约为77%，上临界场接近26 T。我们的研究证明了极端氢化物还原是诱导非拓扑路径相变的有效方法，可用于合成具有奇异性质的块体材料。

关键词

LiNbO2 超导电性 氢化物还原 相变 块体晶体 空穴掺杂

引用

@article{arxiv.2607.06819,
  title  = {Synthesis of Bulk Superconducting LiNbO$_2$ Crystals through CaH$_2$ Reduction},
  author = {Ryan Paxson and Stephanie J. Hong and Bicky Moirangthem and Parham Kabirifar and Saya Takeuchi and Tianyu Li and Chih-Yu Lee and Haotong Liang and Keenan Avers and Kamal Joshi and Amlan Datta and Makariy Tanatar and Shanta Saha and Peter Zavalij and Ruslan Prozorov and Alexander J. Grutter and Efrain E. Rodriguez and Ichiro Takeuchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.06819},
  year   = {2026}
}

备注

17 main text pages, with 5 figures. Supporting information section which is 3 pages and 3 figures