Hardness and superconductivity in tetragonal LiB4 and NaB4

四方晶系 超导电性 环境压力 材料科学 声子 维氏硬度试验 凝聚态物理 联轴节(管道) 晶体结构 结晶学 冶金 化学 热力学 物理 微观结构 有机化学
作者
Qianyi Wang,Honggang Li,Jiahui Wei,Ting Zhong,Li Zhu,Xinxin Zhang,Hanyu Liu,Shoutao Zhang
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:159 (23)
标识
DOI:10.1063/5.0180248
摘要

Boron-based compounds have triggered substantial attention due to their multifunctional properties, incorporating excellent hardness and superconductivity. While tetragonal metal borides LiB4 and NaB4 with BaAl4-type structure and striking clathrate boron motif have been induced under compression, there is still a lack of deep understanding of their potential properties at ambient pressure. We herein conduct a comprehensive study on I4/mmm-structured LiB4 and NaB4 under ambient pressure via first-principles calculations. Remarkably, both LiB4 and NaB4 are found to possess high Vickers hardness of 39 GPa, which is ascribed to the robust boron framework with strong covalency. Furthermore, their high hardness values together with distinguished stability make them highly potential superhard materials. Meanwhile, electron–phonon coupling analysis reveals that both LiB4 and NaB4 are conventional phonon-mediated superconductors, with critical temperatures of 6 and 8 K at 1 atmosphere pressure (atm), respectively, mainly arising from the coupling of B 2p electronic states and the low-frequency phonon modes associated with Li-, Na-, and B-derived vibrations. This work provides valuable insights into the mechanical and superconducting behaviors of metal borides and will boost further studies of emergent borides with multiple functionalities.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
领导范儿应助蛋挞188个采纳,获得10
3秒前
阿超完成签到 ,获得积分10
4秒前
温暖的千易完成签到,获得积分10
4秒前
chen完成签到,获得积分10
4秒前
从容芮应助Sherlock采纳,获得30
5秒前
昵称可以改吗完成签到,获得积分10
5秒前
cmt发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
junjun完成签到,获得积分10
7秒前
个性的紫菜应助阔达的罡采纳,获得10
8秒前
阿超关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
壮观冷雪完成签到 ,获得积分10
11秒前
star应助Sherlock采纳,获得10
11秒前
11秒前
考拉完成签到 ,获得积分10
12秒前
蛋挞188个完成签到,获得积分10
13秒前
研友_Lpawrn发布了新的文献求助30
13秒前
黄子发布了新的文献求助10
14秒前
科目三应助jing采纳,获得10
14秒前
小唐完成签到,获得积分10
15秒前
xxz发布了新的文献求助10
15秒前
英俊傲旋完成签到,获得积分20
16秒前
危机的小丸子完成签到 ,获得积分10
16秒前
爆米花应助完美的碧凡采纳,获得10
17秒前
star应助Sherlock采纳,获得10
17秒前
dt发布了新的文献求助10
19秒前
在逃跑的康熙大帝在大笑完成签到,获得积分10
19秒前
科目三应助mimi采纳,获得30
19秒前
895098540wkw完成签到,获得积分10
21秒前
star应助Sherlock采纳,获得10
22秒前
北极河发布了新的文献求助20
23秒前
24秒前
过柱菜鸟完成签到,获得积分20
26秒前
降解百分百完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
zhoujin发布了新的文献求助10
28秒前
xicifish完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2421821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111470
关于积分的说明 5344807
捐赠科研通 1838987
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915454
版权声明 561179
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489568