https://arxiv.org/abs/2308.07295



전이 금속 이온으로 절연 재료에 도핑하는 것은 상호 연관된 전자 상태를 엔지니어링하는 것을 목표로 하는 재료 설계의 핵심 방향이 될 수 있습니다. 핵심 결과물에서 발생할 수 있는 현상은 감금, 결정 격자-전자 상호 작용 및 도펀트로 인한 대칭 파괴의 조합입니다. 새로운 도구가 개발되어 도핑된 물질의 고대칭 상태라는 핵심 문제를 해결했으며, 이는 물질의 특성을 이해하는 데 핵심이 될 것입니다[25].

그러나 Cu가 도핑된 납 인산염 아파타이트는 여기에 제시된 이상적인 계산 내에서도 강력한 전자-격자 결합으로 인해 절연성이 강합니다.

물질의 전도 및 원자가 밴드와 채워진 전자 밴드에서 분리 된 분리 된 빈 구멍 상태로 Cu 불순물의 전자 밴드 및 잘 정의된 밴드 갭 개방 - 색 중심이 있고 초전도 거동이 없는 절연성 투명 물질일 가능성이 높습니다.


강력한 전자-결정 구조 결합은 다음과 같은 결과를 보여줍니다. Cu 환경에서 1˚A의 왜곡을 보여주는 강력한 전자-결정 구조 결합은 그러나 궤도 변성의 파괴는 다음을 시사합니다. 물질은 상온에서 단순히 투명할 수 있습니다, 저온에서 Cu 색 중심이 활성화되어 있을 가능성이 있습니다.

이 물질에 자성 특성이 있다면, 이는 원자가 밴드에서 짝을 이루지 않은 Cu 전자가 어느 정도 국지화되어 있는 것과 관련이 있을 가능성이 높습니다. 강자성 형태와 관련이 있을 수 있습니다. 또한, 최근 연구에 따르면 모 물질의 결정 구조도 재검토해야 할 필요가 있을 수 있습니다[61]. 전이 금속 색 센터는 양자 정보 소자에 유용할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 저희는 이 백서를 튜토리얼로 작성했습니다, 그리고 적어도 최근 몇 년 동안 새로운 새로운 상관 전자 재료의 설계를 위한 탐험 - 적어도 최근 몇 년간 새로운 전자 재료의 설계를 위해 이 논문에서 더 자세한 클래스의 재료는 체계적으로 적절하게 취해야 합니다. 무질서의 영향을 고려하고 체계적으로 가능한 구조, 화학량론, 다양한 도핑 위치, 그리고 다양한 도핑 위치에 대해 체계적으로 반복해야 합니다.

서론에서 언급했듯이, 다른 그룹[48]에서 언급한 DFT+U에서도 유사한 결과를 발견했습니다.

이 두 연구에서 논의된 대칭성 깨짐은 이 두 연구에서 논의된 대칭성 파괴는 이 물질의 전자적 구조를 이해하는 데 핵심입니다.





https://arxiv.org/abs/2308.07261


그러나 가장 중요한 질문은 여전히 열려 있습니다: 도핑된 LK-99는 초전도인가?


이 논문에서는 초전도에 대한 보다 명확한 해답을 제시하고자 합니다.

모트 절연체에 적합한 초기 파생 2밴드 모델13,29을 기반으로 변동 교환(FLEX)30-32 접근법을 사용합니다.

우리의 결과는 매우 명확합니다:

LK-99의 2밴드 모델에서 궤도 및 스핀 변동에 기반한 초전도, 즉 적어도 초전도를 배제할 수 있습니다.

종합하면, 우리의 연구는 LK-99의 초전도성에 강력한 제약을 가하며, 특히 LK-99의 2밴드 모델에서 스핀-궤도 변동에 의한 상온 초전도성을 배제합니다.





https://arxiv.org/abs/2308.06684



최근 화합물 LK-99의 실온 초전도성에 대한 보고가 있었습니다. Pb10-xCux(PO4)6O [1,2]에 대한 최근 보고에 영감을 받아 지난 2주 동안 탐색적 DFT 계산을 수행하도록 영감을 주었습니다. 그리고 이것은 최근 출판물의 보완적인 방향으로 예를 들어 [3,4]를 참조하십시오. 우리의 독립적 인 발견은 우리가 더 많은 것을 장려하고 지원하도록 이끌었습니다. 저온 어닐링과 함께 연성 환원 및 이에 상응하는 구리 함량 조정을 포함한 화합물 LK-99에 대한 실험을 통해 흥미로운 격자와 전자, 그리고 납과 구리 사이의 본질적인 상호 작용을 드러내기 위한 이 구조에 대한 결론은 다음과 같습니다:


마지막으로, Cu+ 이온을 3 개의 인접한 인산염 산소로 2.04 Å에서 1.94 Å로 이동시키는 예비 계산 (후자는 일반적으로 Cu2 +- O2- 거리에 해당)은 Cu 3d 불순물 밴드와 납 전도 밴드 사이의 간격을 크게 줄여 두 밴드 사이에서 전자 전이를 유도 할 수있는 포논을 알려주는 것으로 밝혀졌습니다.


현 단계에서는 상온 초전도 가능성에 대한 메커니즘에 대해 더 이상 논의하는 것을 자제하고, 위의 내용을 바탕으로 이 흥미로운 물질에 대한 새로운 연구를 장려합니다. 납 격자의 포논과 산소가 결핍된 Pb10-xCuxO(PO4)6의 구리 관련 포논 사이의 상호작용에 대한 연구는 납 관련 CDW/전도 "평평한" 밴드와 구리 관련 "초평평한" 3d9-3d10 불순물 상태 사이의 전하 전달 과정을 공동으로 제어하기 때문에 권장됩니다.


산소 결핍은 x=1을 넘어 x가 증가함에 따라 점점 더 촉진되는 것으로 이해됩니다. 분명히 주변 공기에서 LK-99의 이러한 필수적인 암시적 산소 결핍은 보호되어야 합니다.



https://arxiv.org/abs/2308.06589




에너지 효율적인 세상을 만들고자 하는 열망은 상압의 상온 초전도체 발견 없이는 불완전할 수밖에 없습니다. 상온 상압 초전도체에 대한 최근의 보고는 과학자들에게 LK-99로 명명된 Cu가 도핑된 납 인회석을 연구하도록 영감을 주었습니다. 여기서는 Cu가 도핑된 LK-99와 Ni-도핑된 LK-99 화합물을 합성하고 온도에 따른 수송 및 자화 거동을 연구했습니다. 불순물 상 Cu2S의 존재에도 불구하고 온도에 따른 저항은 샘플의 절연 특성을 보여줍니다. 무선 주파수 침투 깊이 측정을 통해 다음과 같은 사실이 밝혀졌습니다.


이 샘플에서 자속 방출이 없음을 보여줍니다. 온도 의존적 수용성 측정은 Ni가 도핑된 LK-99의 상자성 특성을 보여줍니다.


요약하면, 구리 및 니켈이 도핑된 납 아파타이트가 합성되었습니다. 온도 의존적 저항성은 저온 및 고온 범위에서 LK-99의 절연 특성을 보여줍니다. 온도 의존적 침투 깊이 측정은 이 샘플에서 자속 방출의 모든 징후를 배제합니다. 온도 의존적 AC 감수성 측정은 Ni가 도핑된 LK-99의 상자성 특성을 보여줍니다. 우리의 결과는 Cu2S가 불순물 상으로 존재하지만 LK99에서 초전도의 관찰을 뒷받침하지 않습니다.