p Pesquisadores da Northeast Normal University, na China, e Universidade do País Basco, na Espanha, realizaram recentemente um estudo investigando a transição supercondutora de eletrídeos. Os pesquisadores observaram que um Li estável induzido por pressão ₆ P, identificados por cálculos de estrutura de enxame de primeiros princípios, pode se tornar um supercondutor com uma temperatura de transição supercondutora consideravelmente alta. p "Considerando o amplo potencial de aplicações de materiais supercondutores, a compreensão de supercondutores de alta temperatura é um desafio científico chave na física da matéria condensada, "Aitor Bergara e Guochun Yang, dois dos pesquisadores que realizaram o estudo, disse ao Phys.org, via email.

p Eletrídeos são compostos iônicos em que a maioria dos elétrons reside nas regiões intersticiais do cristal e se comportam como ânions. Devido à sua peculiaridade estrutural, esses compostos têm propriedades físicas interessantes. Por exemplo, a magnitude e distribuição de seus elétrons intersticiais podem ser modulados de forma eficaz, seja ajustando sua composição química ou condições externas, como pressão.

p Geral, eletridos são supercondutores muito pobres. Por exemplo, a temperatura de transição supercondutora experimentalmente observada de um eletrídeo canônico [Ca ₂₄ Al ₂₈ O ₆₄ ] ⁴⁺ (4e ^- ) ₄ é ~ 0,4 K. Por outro lado, agora é sabido que, sob alta pressão, metais alcalinos podem facilmente perder seus elétrons orbitais externos e formar eletrídeos.

p "Interessantemente, o eletreto de lítio (Li) induzido por pressão é metálico, "Bergara e Yang disseram." Além disso, o fósforo (P) apresenta uma eletronegatividade moderada, para que eles possam capturar alguns elétrons em compostos Li-P ricos em Li, enquanto os elétrons restantes podem permanecer em regiões intersticiais. Assim, como estamos prevendo é este trabalho, seria possível ajustar a morfologia dos elétrons intersticiais mudando a razão de Li e P e, Portanto, obter compostos com novas propriedades eletrônicas. Por exemplo, de acordo com nossos cálculos, Prevê-se que o eletrídeo Li 6 P tenha uma temperatura de transição supercondutora de 39,3 K, quebrando o recorde existente entre os eletrídeos. "

p Prever a estrutura atômica dos materiais a partir dos primeiros princípios (com base apenas em sua composição), é uma tarefa extremamente desafiadora. Normalmente requer a classificação de um grande número de mínimos de energia em uma rede de superfície de energia multidimensional. Nos últimos anos, pesquisadores introduziram vários métodos de computação que podem acelerar esse processo, um dos quais é denominado CALYPSO.

p "Em nosso estudo, usamos o programa Calypso desenvolvido por Yanming Ma e seus colegas da Universidade de Jilin, que implementa um algoritmo de otimização de enxame de partículas para determinar as estruturas cristalinas preferidas, apenas fixando as razões Li:P e a pressão como as únicas entradas iniciais, "Bergara e Yang explicaram." Uma vez que as estruturas mais estáveis ​​são identificadas, caracterizamos suas propriedades físicas. Por exemplo, exploramos suas propriedades supercondutoras dentro da aproximação de McMillan-Allen-Dynes. "

p Em seu estudo, Bergara, Yang e seus colegas relataram que um Li estável induzido por pressão ₆ O eletrídeo P pode se tornar um supercondutor com uma temperatura de transição supercondutora prevista de 39,3 K; o mais alto previsto até agora em eletrídeos conhecidos. Eles descobriram que os elétrons intersticiais do composto, com estados de eletrídeos conectados semelhantes a halteres, desempenham um papel dominante nesta transição supercondutora.

p "Nossa previsão não apenas quebra o recorde de temperatura de transição supercondutora nos eletrídeos, mas também permite uma melhor compreensão desses materiais, "Bergara e Yang disseram.

p De acordo com as previsões dos pesquisadores, outros fosfetos ricos em Li, como Li ₅ P, Li ₁₁ P ₂ , Li ₁ 5P ₂ , e Li ₈ P, também podem ser eletrídeos supercondutores, ainda seu T _c deverá ser menor. Este estudo recente de Bergara, Yang e seus colegas podem abrir caminho para novas pesquisas explorando a supercondutividade de alta temperatura em compostos binários semelhantes.

p "Acreditamos que a pesquisa sobre eletridos supercondutores apenas começou, "Bergara e Yang disseram." Ainda há muito a ser explorado, por exemplo, a análise do mecanismo supercondutor em novos compostos de eletrídeos, especialmente sob alta pressão. Como mostramos neste artigo, uma forma eficaz de projetar tais materiais supercondutores é explorar compostos de eletrídeos metálicos formados entre elementos eletronegativos fracos e elementos eletropositivos fortes. " p © 2019 Science X Network