Metal borohydrides as ambient-pressure high-Tcsuperconductors

兴奋剂 密度泛函理论 高压 超导电性 金属 材料科学 原子轨道 物理 凝聚态物理 热力学 电子 量子力学 冶金
作者
Simone Di Cataldo,Lilia Boeri
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:107 (6) 被引量:23
标识
DOI:10.1103/physrevb.107.l060501
摘要

The extreme pressures required to stabilize the recently discovered superhydrides represent a major obstacle to their practical application. In this paper, we propose a novel route to attain high-temperature superconductivity in hydrides at ambient pressure, by doping commercial metal borohydrides. Using first-principles calculations based on Density Functional Theory and Migdal-Eliashberg theory, we demonstrate that in Ca(BH$_4$)$_2$ a moderate hole doping of 0.03 holes per formula unit, obtained through a partial replacement of Ca with monovalent K, is sufficient to achieve $T_c$'s as high as 110 K. The high-$T_c$ arises because of the strong electron-phonon coupling between the B-H $\sigma$ molecular orbitals and bond-stretching phonons. Using a random sampling of large supercells to estimate the local effects of doping, we show that the required doping can be achieved without significant disruption of the electronic structure and at moderate energetic cost. Given the wide commercial availability of metal borohydrides, the ideas presented here can find prompt experimental confirmation. If successful, the synthesis of high-$T_c$ doped borohydrides will represent a formidable advancement towards technological exploitation of conventional superconductors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
lxl发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
子时月发布了新的文献求助20
2秒前
JAY完成签到,获得积分10
2秒前
小王完成签到,获得积分10
4秒前
迷茫的一代完成签到,获得积分0
5秒前
xuejingling发布了新的文献求助10
6秒前
Venom完成签到,获得积分10
6秒前
edge发布了新的文献求助10
7秒前
molihuakai应助川川采纳,获得10
9秒前
赘婿应助日月昭采纳,获得10
10秒前
11秒前
小巧秋天发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
冷傲的忆安完成签到,获得积分10
13秒前
小马甲应助edge采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
嗒嗒发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
临天下发布了新的文献求助10
17秒前
归尘发布了新的文献求助30
17秒前
哈哈发布了新的文献求助10
17秒前
gu123发布了新的文献求助10
17秒前
椒盐丸子发布了新的文献求助20
18秒前
18秒前
小脚丫发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
川川发布了新的文献求助10
21秒前
吃饭发布了新的文献求助10
21秒前
翅影成诗发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
上官若男应助xuejingling采纳,获得10
22秒前
22秒前
da发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7445677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9046352
关于积分的说明 19285807
捐赠科研通 7070549
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3239345
关于科研通互助平台的介绍 2403019
邀请新用户注册赠送积分活动 2223595