近日,物理科学与技术学院高淼教授与中国人民大学卢仲毅教授合作,在国际物理学领域权威期刊《Physical Review B》上发表了题为“Van Hove singularity induced phonon-mediated superconductivity above 77 K in hole-doped SrB3C3”的学术论文。《Physical Review B》是由美国物理学会(American Physical Society)主办的学术期刊之一,是凝聚态物理方面最有影响力和最权威的期刊之一,是自然指数(Nature Index)收录的全球82个顶级期刊之一。宁波大学为本论文第一完成单位,2019级硕士生盖婷婷为论文第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金等项目的资助和北京超级云计算中心的技术支持。
常规超导体在常压下的转变温度能否超越液氮的沸点是一个重要的物理问题。根据Bardeen-Cooper-Schrieffer理论,常规超导体的超导温度受三个因素的影响,即电声耦合强度、特征声子频率和费米能级处的态密度。我们认为金属化含硼碳键网络材料中的σ能带电子是实现常压下高温超导电性的可行方案。因为这类化合物可以同时满足强电声耦合和高频声子条件。因此若要进一步提高超导温度,增大费米能级处的态密度是一个行之有效方案,即通过掺杂调控使费米能级逼近态密度上的Van Hove奇点。本论文基于密度泛函理论第一性原理计算结合先进的Wannier插值技术,详细研究了空穴掺杂SrB3C3的超导。我们的研究表明在0.4空穴/原胞的掺杂浓度下,理论预测的SrB3C3超导温度可以从40 K显著提升至83 K,这为实验物理学家合成常压下高于液氮温度的常规超导体提供了理论依据。
论文链接:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.105.224514