【近一个月 10 篇超导文献汇总】金属间化合物|高温超导|结构预测|电子化合物|综述文献

文摘   2024-11-24 12:43   吉林  



================================

【第1篇】

================================

主要内容

LaH10超导体因其近室温的超导转变温度而备受关注,但其超导性能的研究却很少。然而,LaH 10需要极高的压力(约200 GPa)来保持其稳定性,从而限制了其工业应用的潜力。在此,我们在常压下对类LaH10硼氮笼形物超导体进行了高通量的结构研究。计算结果表明,主族和过渡族金属掺杂的硼氮笼合物的稳定性受客体金属的价电子和原子半径的影响,且硼氮笼更适合于容纳小尺寸的客体金属.客体金属将电荷转移到硼氮笼状骨架上,形成较强的阴离子相互作用,而B和N之间形成的强极性共价键增强了硼氮笼合物的结构稳定性。发现了四种稳定的M(BN)5(M = Na,Al,In,Tl)超导体,其Tc值分别为8,22,15,15 K。研究结果表明,p区金属的p轨道以及B和N原子的p轨道在费米能级上具有较高的占据率,增加了费米面的电子态密度,促进了电子-声子耦合,增强了超导电性.本研究结果丰富了硼氮基超导体的数据库,为常压下高温超导体的设计和合成提供了一条有前景的途径。”——取自文章摘要。

===============================

图1所示。M(BN)5 (M =金属)化合物的周期表。粉色填充为金属化结构,绿色填充为未金属化结构,蓝色填充为不稳定结构,白色填充为未计算结构。
【文献分享】Phys. Rev. B:常压下金属掺杂BN化合物的超导电性

================================

【第2篇】

================================

主要内容

寻找室温超导体是现代物理学的一个重大挑战。1986年氧化铜超导体的发现带来了希望,但也揭示了难以分析和计算的复杂机制。相比之下,传统的电子-声子耦合(EPC)机制促进了金属氢超导(SC)的实际实现。自2015年以来,新的氢化合物的发现表明,EPC可以在高压下实现室温SC,这推动了广泛的研究。计算能力的进步,特别是百亿亿次计算,现在允许探索数百万种材料。本文综述了2023-2024年新预测的超导系统,重点是氢化物、硼碳系统以及含氮、碳和纯金属的化合物。虽然许多计算预测的高Tc超导体没有得到实验证实,但一些低温超导体已成功合成。本文对这些研究进展和未来的研究方向进行了综述。”——取自文章摘要。

===============================


图3.B-C系统2023-2024年超导体的预测。不同颜色的柱表示不同的结构主题。类型1的数据来自[82],类型2的数据来自[83],类型3的数据来自[75],类型4的数据来自[84,85],类型5来自[86]。如[36,87]中所报道的,剩余的彩色列对应于不同类型的结构。
【综述文章:超导方向】J. Phys. Condens. Matter :计算电子-声子超导:从理论物理学到材料科学

===============================

【第3篇】

================================

主要内容

“最近对中等压力下Na-C二元化合物的从头算研究发现了一种可能的稳定的NaC4超导体,其临界温度估计可达41 K。我们重新审视这个有前途的二元系统进行更集中的探索钠插层石墨配置,评估其热力学稳定性的灵敏度,密度泛函近似在不同的(T,P)条件下,并检查其超导性能与Migdal-Eliashberg。可能的Na排列的组合筛选揭示了另外的稳定化学计量,即,Na3C10、NaC8、NaC10和NaC12,它们重新定义了先前提出的压力高达10 GPa的凸胞图。具有不同德瓦耳斯泛函的形成过程的评估表明,所提出的化合物在零温度下可能不是热稳定的,但是如果石墨用作起始材料,它们中的一些可以由于振动熵而稳定或通过冷压缩形成。我们对NaC 4中的电子-声子耦合进行了更严格的建模,证实了该材料具有高温超导性的潜力,临界温度在10 GPa时达到48 K并揭示了电子掺杂化合物不寻常的明确的双间隙结构。通过跟踪嵌入近自由电子态相对于可行的钠-碳化合物的费米能级的位置,我们绘制出的压力和组成的范围内所需的强电子-声子耦合,并确定Na 3C10作为一个同样有前途的超导体。”——取自文章摘要。

===============================


1. 选择在先前(a)、(c)和当前(B)、(d)、(e)-(g)从头算研究中发现可行的高压Na-C相。顶视图和侧视图显示了插入C蜂窝层(黑色小球)之间的Na(黄色大球)的相应分布。使用VESTA 生成这些图。
【文献分享】Phys. Rev. B:Na-C 二元化合物的结构预测与超导电性研究

===============================

【第4篇】

================================

主要内容

超导是一种具有广泛实际应用和理论意义的现象,引发了对新型超导材料的研究。其中,电子化合物因其独特的结构而引起了人们的极大关注,其特征在于存在于晶格空隙中的间隙阴离子电子。这些离子在确定电子化合物的电子性质方面起着关键作用,使它们成为有希望的超导候选材料。在这篇综述中,我们对电子超导体的最新进展,特别是那些由理论计算驱动的进展进行了全面的综述。我们强调它们的晶体结构、IAEs拓扑和超导转变温度,特别关注IAEs在电子-声子耦合中的作用,电子-声子耦合是驱动超导的关键机制。最后,我们讨论了高压超导体发展的挑战、机遇和未来方向。”——取自文章摘要。

===============================

【综述文献】高压下电子化合物超导体的计算与设计

================================

【第5篇】

================================

主要内容

“据报道,各种过渡金属化合物表现出超导性能。受这些发现的启发,我们通过使用第一性原理计算,对Pm-3m MRu3的态密度、费米表面嵌套函数、振动和超导性进行了计算研究。计算结果表明,Pm-3m VRu3、NbRu3和TaRu3的超导转变温度分别为14.2、9.8和8.2 K。费米嵌套函数和线宽表明VRu3比NbRu3和TaRu3具有更大的电子-声子矩阵。Pm-3m MRu3的超导电性归因于费米能量附近的Ru-d电子与耦合的M-Ru振动的声子之间的强相互作用。导致MRu3的Tc差异的因素是费米能量周围的M-d电子和与M-Ru耦合振动以及VB族原子的原子振动相关的声子之间的耦合强度的变化。本研究的发现提供了重要的见解,可以为基于属于同一家族的过渡金属化合物的新超导材料的未来研究和设计提供信息。”——取自文章摘要。

===============================

【文献分享】J. Phys. Chem. C :MRu3 (M = V、Nb和Ta) 超导电性的电子和声子贡献

===============================

【第6篇】

================================

主要内容

“使用机器学习辅助的晶体结构搜索和第一性原理计算,我们在 Li-Be 合金的高压领域中发现了两种迄今未被发现的热力学稳定化学计量,即 CmmmLiBe5 和 R ̅3mLiBe6,以及一个亚稳相 Cmca LiBe。此外,我们的研究阐明了 Cmca LiBe 和 R ̅3mLiBe6 的独特电子特性,两者都能够容纳准二维电子,这是 LiBe5 中明显缺乏的特性。其他分子动力学模拟还证明了先前发现的 P21/m LiBe 和 C2/mLi3Be 中存在超离子态。更有趣的是,由于势阱和间隙电子,P21/m LiBe 中的 Li 原子仅在一个方向上扩散。我们的研究不仅丰富了 Li-Be 合金的相图,而且为未来的实验研究提供了坚实的理论基础。”——取自文章摘要。

===============================

【文献分享】Phys. Rev. B:具有独特电子和动力学行为的 Li-Be 合金在压力下的晶体结构预测

===============================

【第7篇】

================================

主要内容

“P. F. Shan 等 人最近的一项实验 (arXiv:2304.09011) 发现,三氧化二铼 ReO3 是一种在环境压力下的简单金属,在 30 GPa 时转变为超导,转变温度高达 17 K。在本文中,我们详细分析了菱面体 ReO3 中超导性的电子-声子起源。此外,我们还对同构过渡金属三氧化物 XO3 进行了高通量筛选,以寻找潜在的压力诱导超导体。总共研究了 28 种 XO3 化合物,其中预测了四种候选 RuO3、 OsO3、 IrO3 和 PtO3 在 30 GPa 时的转变温度分别为 26.4、30.3、0.9 和 2.8 K。IrO3 和 PtO3 即使在环境压力下也能保持超导。在 ReO3、 RuO3、OsO3 和 IrO3 中,费米能级周围的传导电子主要来自 X-d 和 O-2p 轨道,它们的电子-声子耦合源于较重的过渡金属原子和氧原子的晶格动力学。包含自旋轨道耦合将温和地抑制这些过渡金属三氧化物超导体的转变温度,但 RuO3 除外。”——取自文章摘要。

===============================


【文献分享】Phys. Rev. B:压力下过渡金属三氧化物𝑋⁢O3(𝑋=Ru,Re,Os,Ir,Pt中声子介导的超导电性

===============================

【第8篇】

================================

主要内容

“超导电子化合物是一种独特的传统超导体,最近引起了广泛的关注。受镧氢化物中高临界温度(𝑇c)的发现和锂基化合物中形成电子化合物的可行性的启发,我们对Li-La合金在高压下的相图和超导电性进行了系统的研究。使用晶体结构预测方法和第一性原理计算,我们发现了三种化学计量的压力稳定化合物LiLa3、LiLa2和Li6La。这三种化合物都表现出金属行为,电子从锂原子转移到镧原子。值得注意的是,Li6La作为一种典型的超导电子化合物出现,在350 GPa下𝑇c为11.6 K,当压力降低到200 GPa时增加到16.3 K。电子-声子分析表明,超导性的增强主要源于增加的间隙准原子(ISQs)与低频声子之间的耦合。此外,类似于氢化镧,Li6La预计进入超离子相,其特征在于在高压和高温下的高锂扩散系数。我们的发现表明在电子化合物Li6La中超导性和超离子性的共存,这可能促进进一步的实验研究。”——取自文章摘要。

===============================

【文献分享】极端条件下电子化合物 Li6La 中超导电性和超离子态

================================

【第9篇】

================================

主要内容

“含间隙阴离子电子的锂基电子化合物最近引起了人们的极大关注,因为这些材料具有许多有趣的性质,如多重IAE排列和潜在的超导性。在这项研究中,我们利用先进的第一性原理结构预测对压力诱导的稳定富锂锗化物进行了全面的模拟。因此,我们的模拟确定了几个具有强稳定性的金属Li-Ge电子化合物相,即L⁢i5⁢Ge、L⁢i6⁢Ge、L⁢i7⁢Ge、L⁢i8⁢Ge和L⁢i10⁢Ge.引人注目的是,由于压缩引起的体积减少,L⁢i5⁢Ge从连通的一维(1D)到零维(0D)电子态的演化与正交的𝐶⁢𝑚⁢𝑐⁢𝑚到三斜𝐶⁢2/𝑐相变同时发生,而L⁢i10⁢Ge具有不同寻常的0D和1D IAEs共存。电子-声子耦合(EPC)计算揭示了在50 GPa下𝐶⁢𝑚⁢𝑐⁢𝑚 L⁢i5⁢Ge的超导电性优于𝐶⁢2/𝑐 L⁢i5⁢Ge,这是由于更大的EPC强度、更高的费米能级态密度和更明显的𝐶⁢𝑚⁢𝑐⁢𝑚 L⁢i5⁢Ge.软化声子模值得注意的是,与其他锂-碳族电子化合物相比,L⁢i10⁢Ge在50 GPa以下具有8.5 K的最高超导临界温度(𝑇𝑐),这归因于费米能附近的李2⁢𝑝电子态与和李原子振动相关的声子模强烈耦合的事实。我们的发现提供了对含锂电子系统的深入了解,并对追求卓越的电子超导体有所启示。”——取自文章摘要。

================================

【文献分享】Phys. Rev. B:具有电子态的超导致密 Li 基锗化合物

================================

【第10篇】

================================

主要内容

“电子化合物由于其多样的物理性质,包括低功函数、高催化活性以及潜在的超导性,引起了人们越来越多的兴趣。在这项工作中,我们利用第一性原理晶体结构预测方法结合第一性原理计算,在25-100 GPa的压力范围内,在富电子的Li-Si体系中发现了7种热力学稳定的电子化合物,即𝐶⁢2/𝑐Li5⁢Si、𝐶⁢𝑚⁢𝑐⁢𝑚Li6⁢Si、𝑃⁢21/𝑚Li7⁢Si、𝐼⁢𝑚⁢𝑚⁢𝑎Li7⁢Si、𝐶⁢2/𝑐Li8⁢Si、𝐶⁢𝑚⁢𝑐⁢𝑚Li9⁢Si和𝐼⁢222Li10⁢Si.在这些预测的结构中,有五个是超导体。特别是,在95 GPa时,𝐼⁢222Li10⁢Si的超导临界温度𝑇c估计约为15 K。我们的深入分析表明,这种高超导性归因于低频下Li-𝑝电子和Li主导的声子软化之间的强耦合。此外,Li10⁢Si在60 GPa和850 K下经历从固态到超离子态的相变,其中Si原子保持固定以形成晶格,允许Li原子在间隙位置内扩散。我们的结果揭示了这一特殊系统中超导态和超离子态两种截然不同的动态的出现,从而促进了进一步的实验研究。”——取自文章摘要。

================================


【文献分享】Phys. Rev. B:具有超导和超离子行为的稳定电子化合物 Li10⁢Si

================================


以上是我们分享的一些经验或者文章的搬运,或有不足,欢迎大家指出。若留言未回复,重要的消息可以留言再提醒一下。

如有侵权,请联系我们立马删除!


👇


  1. 【文献分享】J. Mater. Res. Technol. :预测 Li-Pt 金属间化合物在压力下的稳定结构和独特电荷转移

  2. 【文献分享】Inorg. Chem.:层状金属硼化物碳化物化合物 MB2C2(M = 碱、碱土或稀土金属)的超导性

  3. 【文献分享】Inorg. Chem.:Na3WH9 和 Na3ReH8 三元氢化物在高压下的合成

  4. 【文献分享】Phys. Rev. B:具有超导和超离子行为的稳定电子化合物 Li10⁢Si

  5. 【文献分享】ACS Appl. Mater. Interfaces:DFT 计算发现压力诱导的新型半导体电子相变:新型半导体家族

  6. 【文献分享】Phys. Rev. B:具有电子态的超导致密 Li 基锗化合物

  7. 【文献分享】极端条件下电子化合物 Li6La 中超导电性和超离子态

  8. 【文献分享】Phys. Rev. B:压力下过渡金属三氧化物𝑋⁢O3(𝑋=Ru,Re,Os,Ir,Pt中声子介导的超导电性

  9. 【文献分享】Phys. Rev. B:具有独特电子和动力学行为的 Li-Be 合金在压力下的晶体结构预测

  10. 【综述文献】高压下电子化合物超导体的计算与设计

  11. 【文献分享】J. Phys. Chem. C :MRu3 (M = V、Nb和Ta) 超导电性的电子和声子贡献

  12. 【文献分享】Phys. Rev. Materials:压力为0 和 10 GPa 下稳定 Na-Ge 体系的结构预测

  13. 【文献分享】Phys. Rev. B:Na-C 二元化合物的结构预测与超导电性研究

  14. 【综述文章:超导方向】J. Phys. Condens. Matter :计算电子-声子超导:从理论物理学到材料科学

  15. 【文献分享】J. Phys. Chem. A:镍纳米团簇结构和热力学的机器学习研究

  16. 【超导电性】Mater. Today Commun.:中压下三元氢化物 Mg3TiH12 中的氢阴离子单元和高温超导

  17. 【超导电性: Tc=245K】Adv. Funct. Mater.:揭示中等压力下分子氢化物中高温超导电性的起源

学之有术
本公众号致力于分享第一性原理和分子动力学模拟中的结构建模、软件使用、结果分析等技巧,也会进行最新文献的解读并复现。同时欢迎大家投稿宣传自己的研究工作或者分享科研心得。
 最新文章