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。
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Pressure-induced superconductivity in CaC2