近日,量子關(guān)聯(lián)物質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合浙江大學(xué)、密蘇里大學(xué)、和中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究所在國(guó)際高水平期刊《Advanced Science》上發(fā)表了題為“Superconducting Carbon-Cage Network with Tc of 109 K at Ambient Pressure”的研究論文(點(diǎn)擊閱讀)。22級(jí)物理學(xué)研究生葉兆豐為論文第一作者,黃衣娜副教授,鐘國(guó)華研究員和林海青院士為通訊作者。浙江科技大學(xué)為第一單位。
本研究使用CALYPSO軟件來預(yù)測(cè)一種新的C18籠型網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行了第一性原理計(jì)算,以探索其在環(huán)境壓力下元素和空穴摻雜下的超導(dǎo)特性。Cs元素?fù)诫s已證明具有高 Tc為79 K,而空穴摻雜實(shí)現(xiàn)了更高的 Tc的109 K. 穩(wěn)健的非極性共價(jià)相互作C18籠型網(wǎng)絡(luò)確保了其在這些條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這些發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)基于穩(wěn)定共價(jià)碳框架的高Tc超導(dǎo)體提供了一條有希望的途徑。

C18籠型結(jié)構(gòu),元素?fù)诫s與空穴摻雜超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度變化趨勢(shì)
穩(wěn)定性分析證實(shí) C18籠型網(wǎng)絡(luò)在動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)上都是可行的,與其他碳籠配置相比具有焓優(yōu)勢(shì),支持其實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。雖然我們的理論預(yù)測(cè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),但實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仍然至關(guān)重要。未來的工作應(yīng)側(cè)重于使用激光汽化、電弧放電方法或 CVD 等技術(shù)進(jìn)行合成C18籠型網(wǎng)絡(luò),然后在摻雜下表征其超導(dǎo)性能。(理學(xué)院)