Superconductivity induced by ionized σ-bond at 10 GPa

材料科学 超导电性 电离 债券 凝聚态物理 结晶学 工程物理 离子 业务 物理 量子力学 化学 财务
作者
Defang Duan,Yanhui Liu,Zhao Liu,Tian Cui
出处
期刊:Materials Today Physics [Elsevier]
卷期号:43: 101403-101403
标识
DOI:10.1016/j.mtphys.2024.101403
摘要

Discovering high-temperature superconductors under low pressures and elucidating the underlying critical factors governing superconductivity are central issues in condensed matter physics. Here, we developed a strategy for the metallization of σ-bonds through incorporating NH3-units into the filled f-shell Lu-lattice and obtained a Luδ+ (NH3)4σ− hydride to investigate the potential high-temperature superconductivity. Based on the density-functional theory calculations, our proposed I-43m-Luδ+ (NH3)4σ− phase exhibits a Tc of 33.44 K at 10 GPa. Further analyses unveil that the Tc is attributed to strong electron-phonon coupling (EPC), which originated from the electron-phonon matrix element primarily driven by H–N–H bending and twisting vibrations, and Fermi surface nesting induced softening of optical phonons to scatter itinerant electrons on phonon-coupling bands to form Cooper pairs. Importantly, the emergence of phonon-coupling bands is mainly dependent on the ionization of sp3-hybridized σ-bonds within NH3, resulting in the manifestation of metallicity. Due to the enhanced ionization of σ-bands and strengthened interatomic coupling effect with pressurization, the Tc is further enhanced to 130 K. Our study offers novel insights towards the realization of phonon-mediated high-temperature superconductivity at comparatively low-pressures and highlights the potential for achieving high-Tc in filled f-shell metal hydrides through strategic engineering of metallized σ-bonds.

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
linfordlu完成签到,获得积分0
刚刚
FZz完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
suer完成签到 ,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
6秒前
王艺霖发布了新的文献求助10
8秒前
高敏完成签到 ,获得积分10
11秒前
暮夕梧桐完成签到,获得积分10
13秒前
背书强完成签到 ,获得积分10
16秒前
王艺霖完成签到,获得积分10
16秒前
笨笨青筠完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
知性的雅彤完成签到,获得积分10
19秒前
小黑猫跑酷完成签到 ,获得积分10
19秒前
勤qin完成签到 ,获得积分10
20秒前
kusicfack完成签到,获得积分10
21秒前
彪行天下完成签到,获得积分10
21秒前
栋仔完成签到,获得积分10
21秒前
氟锑酸完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
典雅三颜完成签到 ,获得积分10
24秒前
小楼昨夜又东风完成签到 ,获得积分10
25秒前
xcwy完成签到,获得积分10
32秒前
36秒前
gdgd完成签到,获得积分10
36秒前
CML完成签到,获得积分10
37秒前
小新新完成签到 ,获得积分10
40秒前
橙子完成签到,获得积分20
42秒前
紫枫完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
Uki完成签到 ,获得积分10
48秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
49秒前
恒牙完成签到 ,获得积分10
50秒前
dax大雄完成签到 ,获得积分10
51秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
52秒前
牛马完成签到,获得积分10
54秒前
yy爱科研完成签到,获得积分10
57秒前
慕雪完成签到 ,获得积分10
57秒前
Davey1220完成签到,获得积分10
59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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5789405
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5719281
关于积分的说明 15474586
捐赠科研通 4917240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2646854
邀请新用户注册赠送积分活动 1594496
关于科研通互助平台的介绍 1549019