三价阳离子能否稳定 1144 相磷族化合物？
超导电性
2018-10-10 v2
摘要
1144 型铁砷化物（如 CaKFe4As4）的近期发现引发了一股寻找超导体的热潮。迄今为止，已发现的化合物仅限于铁砷化物（ABFe4As4），其中 A 和 B 为碱金属或碱土金属元素。本工作提出两个寻找 1144 结构的方向：(i) 使用三价阳离子作为 A；(ii) 替换过渡金属，例如用 Co 替代 Fe。遵循这两个方向，我们采用密度泛函理论研究了多种三价阳离子（La、Y、In、Tl、Sm 和 Gd）的 1144 磷族化合物以及钴砷化物的稳定性和电子结构。对于 LaAFe4As4，1144 相可在三个体系中稳定存在：LaKFe4As4、LaRbFe4As4 和 LaCsFe4As4，它们表现出类似于铁磷族超导体的准二维半金属特征：布里渊区 Gama 点处的空穴型费米面和 M 点处的电子型费米面。此外，LaKFe4As4 具有额外的气泡状费米面片层，有别于其他两种同类化合物。在我们的搜索范围内，Y 不支持任何 1144 相。对于 In 和 Tl，用 Co 替代 Fe 后，稳定存在两种未知的 122 相化合物：InCo2As2 和 TlCo2As2。这两种钴砷化物具有与铁砷化物拓扑结构相似的费米面，但费米面均为电子型，显示出成为未被发现的超导体的潜力。在 InKCo4As4 和 InRbCo4As4 中也发现了稳定的 1144 相。对于 Sm 和 Gd，大多数 1144 和 122 铁砷化物被发现是不稳定的。
引用
@article{arxiv.1710.01868,
title = {Whether it is possible to stabilize the 1144-phase pnictides with tri-valence cations?},
author = {B. Q. Song and Manh Cuong Nguyen and C. Z. Wang and P. C. Canfield and K. M. Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.01868},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 8 figures