論文の概要: Impact of ionic quantum fluctuations on the thermodynamic stability and
superconductivity of LaBH$_8$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.07439v1
- Date: Wed, 15 Jun 2022 10:25:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 07:19:39.379874
- Title: Impact of ionic quantum fluctuations on the thermodynamic stability and
superconductivity of LaBH$_8$
- Title（参考訳）: LaBH$_8$の熱力学的安定性と超伝導に及ぼすイオン量子揺らぎの影響
- Authors: Francesco Belli (1,2) and Ion Errea (1,2,3) ((1) Fisika Aplikatua
Saila, Gipuzkoako Ingeniaritza Eskola, University of the Basque Country
(UPV/EHU), (2) Centro de F\'isica de Materiales (CSIC-UPV/EHU), (3) Donostia
International Physics Center (DIPC))
- Abstract要約: LaBH$_8$の準安定な高対称性Fm$bar3$m相は、高温超伝導臨界温度に達することを期待する。
この結果から, 共有結合対称XH$_8$単位の低圧準安定相はイオン量子揺らぎによって不安定化することが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The recent prediction of a metastable high-symmetry Fm$\bar{3}$m phase of
LaBH$_8$ gives hopes to reach high superconducting critical temperatures at
affordable pressures among ternary hydrogen-rich compounds. Making use of
first-principles calculations within density functional theory and the
stochastic self-consistent harmonic approximation, we determine that ionic
quantum fluctuations drive the system dynamically unstable below 77 GPa, a much
higher pressure than the 45 GPa expected classically. Quantum anharmonic
effects stretch the covalent B-H bond in the BH$_8$ units of the structure and,
consequently, soften all hydrogen-character modes. Above 77 GPa Fm$\bar{3}$m
LaBH$_8$ remains metastable and, interestingly, its superconducting critical
temperature is largely enhanced by quantum anharmonic effects, reaching
critical temperatures around 170 K at the verge of the dynamical instability.
Our results suggest that low pressure metastable phases with covalently bonded
symmetric XH$_8$ units will be destabilized by ionic quantum fluctuations.
- Abstract（参考訳）: 近年のLaBH$_8$の準安定な高対称性Fm$\bar{3}$m相の予測は、3級水素化合物間の安価な圧力で超伝導臨界温度に達することを期待している。
密度汎関数理論における第一原理計算と確率的自己整合調和近似を用いることで、古典的に予想される45 GPaよりもはるかに高い圧力である77 GPa未満の系を動的に不安定に駆動するイオン量子揺らぎが決定される。
量子アンハーモニック効果は、構造体のBH$_8$単位において共有結合のB-H結合を伸長し、したがって全ての水素-サクターモードを軟化する。
77 GPa Fm$\bar{3}$m LaBH$_8$の上はメタスタブルであり、興味深いことに超伝導臨界温度は量子アンハーモニック効果によって大きく向上し、動的不安定性の頂点で170K付近の臨界温度に達する。
その結果,共有結合対称xh$_8$単位を持つ低圧準安定相はイオン量子揺らぎによって不安定になることが示唆された。
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