最新明显接近环境超导体LuH$\_{3-x}$N$\_x$的带结构解剖

摘要:氮掺杂的镥氢化物在仅有10 kbar的压力下表现出接近环境温度的超导转变温度,该压力比之前在压力下实验证明的氢化物要低几个数量级。本文利用DFT+U方法研究了原始的镥氢化物LuH3和氮掺杂的镥氢化物LuH2.75N0.25的电子结构,计算了相应的能带、态密度和费米面。结果表明,在化学计量的系统中,Lu-5d态穿过费米面,而H-1s态几乎没有在费米面上贡献。然而,氮掺杂后,大量的N-2p态进入费米面,并且与H-1s态一起带来了重要的贡献。掺杂化合物中N-2p态和H-1s态在费米面上的存在能够促进超导的出现。例如,氮掺杂几乎将费米面上的态密度翻倍。简单的BCS分析表明,镥氢化物LuH3的氮掺杂可以提供超过100K的临界温度,并且进一步的空穴掺杂可以增加它。

作者:Nikita S. Pavlov, Igor R. Shein, Kirill S. Pervakov, Vladimir M. Pudalov, Igor A. Nekrasov

论文ID:2306.09868

分类:Superconductivity

分类简称:cond-mat.supr-con

提交时间:2023-06-19

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