Discovery of a Superconducting High-Entropy Alloy

凝聚态物理 超导电性 材料科学 电阻率和电导率 金属间化合物 磁化 临界场 电子结构 合金 热力学 物理 磁场 量子力学 复合材料
作者
Primož Koželj,S. Vrtnik,Andreja Jelen,Saša Šega Jazbec,Zvonko Jagličić,Soumyadipta Maiti,M. Feuerbacher,Walter Steurer,J. Dolinšek
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:113 (10) 被引量:469
标识
DOI:10.1103/physrevlett.113.107001
摘要

High-entropy alloys (HEAs) are multicomponent mixtures of elements in similar concentrations, where the high entropy of mixing can stabilize disordered solid-solution phases with simple structures like a body-centered cubic or a face-centered cubic, in competition with ordered crystalline intermetallic phases. We have synthesized an HEA with the composition Ta34Nb33Hf8Zr14Ti11 (in at. %), which possesses an average body-centered cubic structure of lattice parameter a=3.36 Å. The measurements of the electrical resistivity, the magnetization and magnetic susceptibility, and the specific heat revealed that the Ta34Nb33Hf8Zr14Ti11 HEA is a type II superconductor with a transition temperature Tc≈7.3 K, an upper critical field μ0H_c2≈8.2 T, a lower critical field μ0Hc1≈32 mT, and an energy gap in the electronic density of states (DOS) at the Fermi level of 2Δ≈2.2 meV. The investigated HEA is close to a BCS-type phonon-mediated superconductor in the weak electron-phonon coupling limit, classifying it as a "dirty" superconductor. We show that the lattice degrees of freedom obey Vegard's rule of mixtures, indicating completely random mixing of the elements on the HEA lattice, whereas the electronic degrees of freedom do not obey this rule even approximately so that the electronic properties of a HEA are not a "cocktail" of properties of the constituent elements. The formation of a superconducting gap contributes to the electronic stabilization of the HEA state at low temperatures, where the entropic stabilization is ineffective, but the electronic energy gain due to the superconducting transition is too small for the global stabilization of the disordered state, which remains metastable.
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
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
沫微发布了新的文献求助10
刚刚
大模型的应助被个性的谷雪采纳,获得30
1秒前
合适青槐完成签到,获得积分10
1秒前
桔柚汁发布了新的文献求助10
1秒前
机智的初夏完成签到,获得积分20
2秒前
JamesPei的应助被待续采纳,获得10
2秒前
活力的酸奶完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Jude7发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
Cc发布了新的文献求助10
2秒前
JamesPei的应助被kkkkllll采纳,获得10
3秒前
北望发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Moose完成签到,获得积分10
4秒前
李健的粉丝团团长的应助被AXQ采纳,获得10
4秒前
4秒前
略略发布了新的文献求助10
4秒前
长江长发布了新的文献求助10
5秒前
勤奋的楷瑞完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
Zikc发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
sc发布了新的文献求助10
6秒前
小二郎的应助被visz采纳,获得10
7秒前
7秒前
阿芙狄雅发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4的应助被完美惜寒采纳,获得10
8秒前
8秒前
初十的应助被越悦采纳,获得10
8秒前
电致阿光完成签到,获得积分0
8秒前
凯哥发布了新的文献求助10
9秒前
平常秋凌完成签到 ,获得积分10
9秒前
科目三的应助被安半青采纳,获得10
9秒前
YANG11完成签到,获得积分10
10秒前
hswhswqkdh发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8017490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9462889
关于积分的说明 21196522
捐赠科研通 7588299
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3385658
关于科研通互助平台的介绍 2518290
邀请新用户注册赠送积分活动 2420800