新超导材料CuNNi3的第一性原理计算

来源 :河北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JackCF1
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MgCNi3(Tc=8K)作为超导体是特殊的,因为它既不是氧化物也不含有铜元素,从超导体MgCNi3被发现以来的一段时间里,大家开始关注具有各向同性的立方反钙钛矿结构,这些化合物不仅有高的超导转变温度,而且还有其他技术上非常重要的性质。此外MgCNi3包含大量的铁磁元素镍,众所周知,BCS型的超导化合物不包含镍元素。所以研究这些反钙钛矿结构体系是非常重要的,因为有可能帮助我们阐明超导的本质。   通过Zn和Ni粉末在NH3中反应成功制得新的含氮反钙钛矿超导体是非常引入瞩目的。在刚性-能带图像下,ZnNNi3可以视为MgNi3掺杂一个电子的超导态,其中M是二价离子。也就是说费米能级应该离Ni3d轨道的峰很远,即在很小的电子态密度区域,这样就不会倾向于导致超导电性。此外,据我们所知,ZnNNi3是Ni基反钙钛矿系列里第一个含氮的超导材料。   对于精确地电子结构计算和声子色散关系计算,我们分别是在密度泛函理论和密度泛函微扰理论框架下进行的我们计算得到了Cu(Zn) NNi3的电子结构信息和声子信息,值得注意的是,不同能量的声子对α2F(ω)的贡献几乎是一样的,这说明Cu(Zn) NNi3是各向同性的超导体。声子分辨的α2F(ω)进一步说明,低能量的声子模式比其他模式的贡献要大的多。当选用处于库伦屏蔽赝势μ*近似值0.13时,我们得到Tc为3.16K中文标点,计算得到的Tc值和最新的实验值3.2K吻合的非常好。另外对ZnNNi3计算得到的λ是0.6922 Tc为3.53与实验值的Tc约为3K吻合很好。这也进一步说明CuNNi3的超导性质可以通过常规的BCS机制很好的描述。
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