Superconducting boron allotropes

超导电性 材料科学 结晶学 环境压力 金属 欧米茄 物理 凝聚态物理 热力学 化学 量子力学 核物理学 冶金
作者
Shoutao Zhang,Xin Du,Jianyan Lin,Aitor Bergara,Xin Chen,Xiaobing Liu,Xiaohua Zhang,Guochun Yang
出处
期刊:Physical review 卷期号:101 (17) 被引量:22
标识
DOI:10.1103/physrevb.101.174507
摘要

The search for elemental allotropes is an active research field to get unusual structures with unique properties. The removal of metal atoms from pressure-induced stable binary compounds has become a useful method for obtaining elemental allotropes with interesting properties that otherwise would not be accessible at ambient pressure. Although three-dimensional boron allotropes have been studied extensively, none of those found so far are superconducting at ambient pressure. Here we propose that $\mathrm{Na}{\mathrm{B}}_{4}$ and $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{B}}_{17}$ can be used as precursors to achieve superconducting boron allotropes at ambient pressure. First-principle swarm-intelligence structure search calculations identify several novel sodium borides (e.g., $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{3}{\mathrm{B}}_{2},\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{B}}_{3},\mathrm{Na}{\mathrm{B}}_{4}$, and $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{B}}_{17})$ under high pressure. Interestingly, the B atoms in $I4/mmm\phantom{\rule{4pt}{0ex}}\mathrm{Na}{\mathrm{B}}_{4}$ and $Pm\phantom{\rule{0.28em}{0ex}}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{B}}_{17}$ form three-dimensional frameworks with open channels, where Na atoms are located. After the removal of Na atoms, two hitherto unknown boron allotropes, named as $I4/mmm{\mathrm{B}}_{4}$ and $Pm\phantom{\rule{0.28em}{0ex}}{\mathrm{B}}_{17}$, are stable at ambient pressure. They are metallic with superconducting critical temperatures of 19.8 and 15.4 K, respectively, becoming the highest ones among bulk boron allotropes. In addition, considering their predicted Vickers hardness of 27.3 and 26.8 GPa, they are also potential hard materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
AD发布了新的文献求助10
1秒前
谢朝邦发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助玲珑油豆腐采纳,获得10
1秒前
1秒前
wjh发布了新的文献求助10
1秒前
Lucky完成签到,获得积分10
2秒前
谨慎涵柏发布了新的文献求助10
2秒前
SciGPT应助心灵美发卡采纳,获得10
2秒前
彩色的蓝天完成签到,获得积分10
2秒前
hbb发布了新的文献求助10
2秒前
3137874883发布了新的文献求助10
4秒前
蒋若风发布了新的文献求助10
4秒前
123完成签到,获得积分10
4秒前
狗剩子完成签到,获得积分10
4秒前
Lvj完成签到,获得积分10
5秒前
bkagyin应助马保国123采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
大个应助乐观的幼珊采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
顺顺完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小马甲应助a1oft采纳,获得10
8秒前
Keke完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
自然秋柳发布了新的文献求助10
9秒前
candy6663339完成签到,获得积分10
9秒前
weiwei完成签到,获得积分10
9秒前
大个应助苗条的山晴采纳,获得10
10秒前
努力发一区完成签到 ,获得积分0
10秒前
蒋时晏应助恶恶么v采纳,获得30
10秒前
11秒前
11秒前
gennp完成签到,获得积分10
11秒前
gg完成签到,获得积分10
11秒前
1111发布了新的文献求助10
11秒前
情怀应助wjh采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759