温度与量子非谐晶格效应对三氢化镥稳定性和超导性的影响

在这项工作中，我们解决了与$Fm\overline{3}m$-LuH$_3$的动力学稳定性和超导性质相关的相互冲突的实验与理论发现，该体系最近被建议为在近环境压力下具有室温超导性的母体相。在我们的计算中纳入温度和量子非谐晶格效应后，我们证明理论预测的$Fm\overline{3}m$相在近环境压力下的结构不稳定性在高于$200\,\text{K}$的温度下被抑制。我们提供了高达$6\,\text{GPa}$压力下稳定性的$p\,\unicode{x2013}\,T$相图，其中稳定性所需温度降低至$T>80\,\text{K}$。我们还基于Migdal-Eliashberg形式，利用温度和量子非谐修正的声子色散，确定了$Fm\overline{3}m$-LuH$_3$的超导临界温度$T_\text{c}$，发现电子-声子介导超导的预期$T_\text{c}$在$50$ $\unicode{x2013}$ $60\,\text{K}$范围内，即远低于稳定晶格所需的温度。当考虑基于刚性移动费米面的适度掺杂时，$T_\text{c}$对于空穴和电子掺杂均降低。因此，我们的结果提供的证据表明，纯的或掺杂的$Fm\overline{3}m$-LuH$_3$中任何观测到的室温超导性，若被确认，都不能由传统的电子-声子介导配对机制解释。