論文の概要: Multi-Gap superconductivity in HgS under pressure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.21869v1
• Date: Tue, 29 Jul 2025 14:41:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-31 16:14:17.728854
• Title: Multi-Gap superconductivity in HgS under pressure
• Title（参考訳）: 高圧下におけるHgSのマルチギャップ超伝導
• Authors: Pietro Maria Forcella, Cesare Tresca, Antonio Sanna, Gianni Profeta,
• Abstract要約: 水銀硫化物 (HgS) はフェルミ表面の異なるシートによって駆動されるマルチギャップ超伝導状態を担っている。 その結果、HgSはマルチバンド超伝導ギャップ構造が圧力下で出現する数少ないシステムに位置づけられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4499833362998489
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Mercury chalcogenides are a class of materials that exhibit diverse structural phases under pressure, leading to a range of exotic physical properties, including topological phases and chiral phonons. In particular, the phase diagram of mercury sulfide (HgS) remains difficult to characterize, with significant uncertainty surrounding the transition pressure between phases. Based on recent experimental results, we employ Density Functional Theory and Superconducting Density Functional Theory to investigate the pressure-induced structural phase transition in HgS and its interplay with the emergence of superconductivity as the crystal transitions from the cinnabar phase (space group P3$_1$21) to the rock salt phase (space group Fm$\bar{3}$m). Remarkably, the rocksalt phase hosts a multigap superconducting state driven by distinct Fermi surface sheets, with two dominant gaps; the unusually high critical temperature of $\sim$11 K emerges naturally within this multiband scenario, highlighting the role of interband coupling beyond isotropic models. These results place HgS among the few systems where multiband superconducting gap structures emerge under pressure.
• Abstract（参考訳）: 水銀カルコゲナイド(Mercury chalcogenides)は、圧力下で様々な構造相を示す物質の一種で、トポロジカル相やキラルフォノンを含む様々な物理的性質をもたらす。 特に、硫化水銀(HgS)の相図は、相間の遷移圧力を取り巻く大きな不確かさを特徴付けるのが困難である。 最近の実験結果から, HgSの圧力誘起構造相転移と, シナバー相(空間群P3$_1$21)から岩塩相(空間群Fm$\bar{3}$m)への結晶転移に伴う超伝導の出現との相互作用を考察するために, 密度汎関数理論と超伝導密度汎関数理論を用いて検討した。 顕著なことに、岩塩相は、異なるフェルミ面シートによって駆動されるマルチギャップ超伝導状態を持ち、2つの支配的ギャップがある。 これらの結果から、HgSはマルチバンド超伝導ギャップ構造が圧力下で出現する数少ないシステムである。

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