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High‐Throughput Study of Ambient‐Pressure High‐Temperature Superconductivity in Ductile Few‐Hydrogen Metal‐Bonded Perovskites

超导电性 电负性 材料科学 环境压力 金属氢 金属 凝聚态物理 室温超导体 Atom(片上系统) 高温超导 物理 热力学 冶金 量子力学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Shiming Liu,Junjie Shi,Yong He,Chong Tian,Yaohui Zhu,Xinqiang Wang,Hongxia Zhong
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202315386
摘要

Abstract Several multi‐hydrogen hydrides have exhibited high critical temperature ( T c ) superconductivity, but the requirement for ultrahigh pressures limits their applications. Here, high‐throughput calculations are utilized to investigate the superconductivity in few‐hydrogen metal‐bonded (FHMB) perovskites (PVSKs) AHM 3 characterized with perfect ambient‐pressure stability. AHM 3 is classified into two groups, d and sp superconductors, and provide three indicators that accurately describe AHM 3 superconductivity. i) T c of d superconductors is positively correlated with the number of unpaired d electrons from M atoms; ii) A suitably sized octahedral interstice of H atom is essential for sp superconductors; iii) The introduction of H will further improve the superconductivity, when the M atom has a lower electronegativity than H. ZnHCr 3 and ZnHAl 3 , perfectly meeting the requirements aforementioned, exhibit the highest T c of 30 and 80 K among the d and sp superconductors, respectively. The results are helpful for understanding the electron–phonon coupling (EPC) mechanism in few‐hydrogen metal‐bonded perovskites and facilitate realizations of ambient‐pressure high‐ T c superconductivity in hydrides.

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