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J-GLOBAL ID：201202259814869840   整理番号：12A0755172

高圧での超伝導方ソーダ石型クラストレートカルシウムハイドライド

Superconductive sodalite-like clathrate calcium hydride at high pressures

著者 (5件)： WANG Hui (Jilin Univ., Changchun, CHN) ,  TSE John S. (Univ. Saskatchewan, Saskatchewan, CAN) ,  TANAKA Kaori (Univ. Saskatchewan, Saskatchewan, CAN) ,  IITAKA Toshiaki (Rikagaku Kenkyujo, Saitama, JPN) ,  MA Yanming (Jilin Univ., Changchun, CHN)
資料名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
巻： 109  号： 17  ページ： 6463-6466  発行年： 2012年04月24日 
JST資料番号： D0387A  ISSN： 0027-8424  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水素過剰化合物は,高圧下での高温超伝導として有望であり,近年,H2成分から主に構成されるハイドライド構造が,理論的に報告されている。本稿では,カルシウム・ハイドライドに焦点を当て,粒子群最適化構造予測アルゴリズム,及び,ab initio計算を併用して,高圧下で安定なCaH2n(n=2-6)について調査した。まず,150GPaにおける各化学量論の構造から,CaH6については,体心Ca原子を有する立方構造を有し,各面にはCa原子面に対して45°で傾斜した矩形のH2単位が含まれ,更に,これらH2単位は相互接続して,各ケージの中心に抱接されたCa原子を含む方ソーダ石を形成することが示された。一方,CaH12については,分子H2から全て構成される菱面体晶であった。更に,150GPaにおける準調和モデルによるCaH6,及び,CaH4のゼロ点エネルギーの推定から,ゼロ点運動を含めることで,CaH6の形成エンタルピーが著しく下がり,この結果,CaH6は150GPa,及び,これより高圧で安定となることが分かった。また,Jahn-Teller(JT)振動による超伝導への影響を調査するため,電子-フォノン結合(EPC)計算を実施し,この現象が,電子-フォノン結合を拡張して,CaH6の超伝導をもたらすことを示した。最後に,Eliashberg方程式により,超伝導臨界温度Tcを算出し,圧力150GPAでは,臨界温度Tcは,220-235Kであると予測され,これまで調査されてきたハイドライドの中で最も高いことが示されたが,電子相関の影響を考慮に入れることなどの注意事項も残された。しかし,本調査の結果から,CaH6におけるカルシウムを抱接した水素方ソーダ石ケージの形成は,カルシウムと水素から構成される混合物の圧縮により得られる超電導体に有望であることが実証された。

シソーラス用語： *包接化合物 ,  *超伝導 ,  *水素化物 ,  *カルシウム化合物 ,  *結晶構造 ,  電子-フォノン相互作用 ,  臨界温度 ,  ab initio法 ,  立方晶系 ,  *高圧 ,  計算機アルゴリズム ,  予測技法
準シソーラス用語： 方ソーダ石型結晶 ,  超伝導臨界温度 ,  最適化構造予測アルゴリズム

分類 (2件)： その他の無機化合物の結晶構造  (BK07030J) ,  その他の超伝導体の物性  (BM04025Q)

タイトルに関連する用語 (3件)： 高圧 ,  伝導 ,  方ソーダ石