Phase transitions and properties of lanthanum under high pressures.

超导电性 四方晶系 镧系元素 相变 相(物质) 材料科学 凝聚态物理 压缩性 热力学 结晶学
作者
Ling Chen,Tianxiao Liang,Zihan Zhang,Hao Song,Zhengtao Liu,Qiwen Jiang,Yue Chen,Defang Duan
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:34 (20)
标识
DOI:10.1088/1361-648x/ac55d7
摘要

Lanthanum (La), the first member of the lanthanide elements, recently aroused interests due to the discovery of high-Tcsuperconductor LaH10under high pressures and its unique superconducting properties. Here, we study the phase transitions, superconductivity and mechanical properties of metallic La under high pressures by first-principle calculations. The known face-centered cubic (fcc) phase with space groupFm3¯mstill exists above 100 GPa. And it transforms into an unprecedented body-centered tetragonal (bct) phase with space groupI4/mmmabove 180 GPa, which expands the high pressure phase transition sequence. Further calculations show that the superconducting transition temperatureTcof fcc phase decreases with increasing pressure with the rate of -0.13 K GPa-1, in good agreement with the experimental results. For the bct phase, the estimated superconducting transition temperature is very low withTcof 0.7 K at 200 GPa. The calculations of mechanical properties show that both of fcc and bct phases are compressible and brittle.
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