新高熵合金超导体Ti-Hf-Nb-Ta-Re的冶金、超导性和硬度
摘要：从4.6到5.0的价电子浓度范围内，我们探索了五元体心立方高熵合金（HEA）超导体，这个领域在先前的研究中受到了很少的关注。我们的研究发现了一种新的体心立方Ti-Hf-Nb-Ta-Re超导合金，当价电子浓度增加时，它表现出一种有趣的相分离现象，分为两个略微不同化学组成的体心立方相。每个二元化合物的形成焓解释了相分离现象。所有研究的合金被归类为二类超导体，其超导临界温度（$T\_mathrm{c}$）范围为3.25 K至4.38 K。我们测量了维氏硬度，并将其与其他体心立方HEA超导体的硬度值进行了比较，发现它与德拜温度呈正相关关系。我们的研究结果表明，当硬度超过约350 HV的阈值时，$T\_mathrm{c}$会系统性地降低。此外，我们绘制了代表性五元体心立方HEA的$T\_mathrm{c}$与价电子浓度的图表，结果显示了不对称的价电子浓度依赖性。硬度与$T\_mathrm{c}$之间的相关性，以及$T\_mathrm{c}$对价电子浓度的不对称依赖性可以归因于费米面上的电子态密度和在不确定性原理下的电子声子耦合的同时影响，尤其是在较高的价电子浓度区域。
作者：Takuma Hattori, Yuto Watanabe, Terukazu Nishizaki, Koki Hiraoka, Masato Kakihara, Kazuhisa Hoshi, Yoshikazu Mizuguchi, Jiro Kitagawa
论文ID：2307.01958
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-07-06