格拉茨技術大學Christoph Heil等解決了與LuH3的動力學穩定性和超導性質相關的相互矛盾的實驗和理論發現,這是最近提出的在近環境壓力下具有室溫超導性的母相。
本文要點:
(1)
在作者的計算中包括溫度和量子非諧晶格效應,作者證明了理論上預測的環境壓力附近的相結構不穩定性在溫度高于200 K時受到抑制。作者提供了壓力高達6 GPa時的穩定性p–T相圖,其中穩定性所需的溫度降低到T > 80 K。作者還使用溫度和量子非諧修正的聲子色散,在Migdal-Eliashberg方法中確定了- LuH3的超導臨界溫度Tc。 發現電子-聲子介導的超導電性的預期Tc在50-60k范圍內,即遠低于穩定晶格所需的溫度。 當考慮基于嚴格移動費米能級的適度摻雜時,對于空穴和電子摻雜,Tc都降低。
(2)
因此,作者的結果提供了證據,任何觀察到的純或摻雜LuH3的室溫超導性,如果得到證實,都不能用傳統的電子-聲子介導的配對機制來解釋。
參考文獻:
Lucrezi, R., Ferreira, P.P., Aichhorn, M. et al. Temperature and quantum anharmonic lattice effects on stability and superconductivity in lutetium trihydride. Nat Commun 15, 441 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44326-4
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44326-4