高压下硫化汞的多能隙超导性

汞硫属化合物是一类在压力下表现出多种结构相的材料,具有包括拓扑相和手性声子在内的多种奇异物理性质。其中,硫化汞(HgS)的相图仍难以准确表征,各相之间的转变压力存在显著不确定性。基于zhang2023HgSsc的最新实验结果,该研究团队采用密度泛函理论和超导密度泛函理论,研究了HgS从辰砂相(空间群P3121)到岩盐相(空间群Fm3¯m)的结构相变及其与超导性产生的关联。值得注意的是,岩盐相存在由不同费米面驱动的多能隙超导态,具有两个主导能隙;在这种多带体系中自然产生了约11K的异常高超导临界温度,揭示了各向同性模型之外带间耦合的重要作用。这些发现使HgS成为少数在压力下呈现多带超导能隙结构的体系之一。

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