碱土金属碳化物在高压下的物性研究取得进展

时间:2013-05-25浏览:427设置

     极端条件下,对物质的结构和电子特性的研究是近年来物理学研究中的一个热点。物质在高度压缩下,可发生原子重排和电子重组,导致结构和电子相变,使得体系呈现出新奇现象和新性质。

   最近,物电学院李延龄博士与北京计算科学研究中心林海青教授、中科院固体所曾雉研究员、瑞典乌普萨拉大学Rajeev Ahuja教授以及美国地球物理实验室Ho-kwang Mao教授合作对碱土金属碳化物研究取得进展。他们就CaC2在高压下的结构、电子和动力学行为进行系统研究,清楚地揭示了碳在碱土金属二碳化物中的演化规律、碱土金属二碳化物的动力学性质及其超导特性。利用遗传算法,结合第一性原理总能计算,准确地确定了结构相变序列,研究发现:碳原子排布发生由“局域”的二聚体到碳链到碳纳米带再到二维层(石墨层)的转变,这一结构相变规律可以外推到同族碳化物BaC2和SrC2。对高压相的电子行为的研究发现:CaC2在较低压力下实现金属化;高压相呈现出超导特性,最高的Tc达7.9~9.8 K,这一超导转变温度可与超导体CaC6的Tc值相比拟。

   相关研究,得到国家自然科学基金、江苏省优势学科和江苏省教育厅出国研修项目的资助。这一研究成果已发表在国际综合性期刊美国国家科学院院刊(PNAS)杂志。

 

   相关链接:

Pressure-induced superconductivity in CaC2

 

 

 

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