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常温常压下常规超导体的最大 $T_c$

超导电性 2025-10-24 v1

摘要

常规超导体在常温常压下的理论最大临界温度(TcT_c)仍然是凝聚态物理中的一个基本问题。通过对超过 20,000 种金属的电子-声子计算进行分析,我们对此进行了深入研究。我们发现,虽然氢化物金属可以表现出超过 5000 K 的最大声子频率,但关键的对数平均频率 ωlog\omega_{\text{log}} 很少超过 1800 K。我们的数据揭示了 ωlog\omega_{\text{log}} 与电子-声子耦合常数 λ\lambda 之间的内在权衡,表明最大化 TcT_c 的最优 Eliashberg 函数是非物理的。基于我们的计算,我们确定 Li2_2AgH6_6 及其同类 Li2_2AuH6_6 为可能接近常温常压下常规超导实际极限的理论材料。热力学稳定性分析表明,具有更高预测 TcT_c 值的化合物越来越不稳定,使其合成具有挑战性。虽然基本物理定律并未严格将 TcT_c 限制在低温,但我们的分析表明在常温常压下实现室温常规超导是极不可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.18281,
  title  = {The Maximum $T_c$ of Conventional Superconductors at Ambient Pressure},
  author = {Kun Gao and Tiago F. T. Cerqueira and Antonio Sanna and Yue-Wen Fang and Đorđe Dangić and Ion Errea and Hai-Chen Wang and Silvana Botti and Miguel A. L. Marques},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.18281},
  year   = {2025}
}