高压下Y-Xe化合物中出乎意料的Xe阳离子与超导性
材料科学
2018-11-01 v2
摘要
基于金属的稀有气体化合物在高压下表现出有趣的电子价态行为。例如，Xe在压缩时可以从碱金属获得电子，或出乎意料地向Fe和Ni失去电子，从而形成稳定的金属化合物。此外，Na2He甚至不是由局域化学键稳定，而是通过长程库仑相互作用稳定。本文中，通过使用第一性原理计算和无偏结构搜索技术，我们发现过渡金属Y能够在60 GPa以上以多种Y-Xe化学计量比（即YXe、YXe2、YXe3和Y3Xe结构）与Xe发生反应。令人惊讶的是，发现所有所得化合物均为金属间化合物且Xe原子带正电。我们还认为压力诱导的轨道填充能量变化是电子从Xe转移到Y的原因。同时，发现类Peierls机制稳定了能量最有利的YXe-Pbam相。此外，预测出的YXe-Pbam、YXe-Pnnm和YXe3-I4/mcm相被发现是高压下声子介导的超导体，其超导临界温度分别约为3-4K、7-10K和5-6K。总之，我们的工作促进了对基于金属的稀有气体化合物的晶体结构和电子性质的进一步理解。
引用
@article{arxiv.1810.03860,
title = {Unexpected Xe cations and superconductivity in Y-Xe compounds under pressure},
author = {Dawei Zhou and Dominik Szczęśniak and Jiahui Yu and Chunying Pu and Xin Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.03860},
year = {2018}
}
备注
22pages,7figures,2Tables