近日，浙江科技大学物理系黄衣娜副教授团队联合浙江大学、密苏里大学、和中国科学院深圳先进技术研究所在国际顶级期刊《Advanced Science》（中科院一区，Top，影响因子14.3）上发表了题为“Superconducting Carbon-Cage Network with Tc of 109 K at Ambient Pressure”的研究论文。浙江科技大学为第一单位，叶兆丰为论文第一作者，黄衣娜副教授，钟国华研究员，和林海青院士为通讯作者。此项研究获得国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。
图1. 论文发表页
本研究使用CALYPSO软件来预测一种新的C18笼型网络，并进行了第一性原理计算，以探索其在环境压力下元素和空穴掺杂下的超导特性。Cs元素掺杂已证明具有高 Tc为79 K，而空穴掺杂实现了更高的 Tc的109 K. 稳健的非极性共价相互作C18笼型网络确保了其在这些条件下的结构稳定性。这些发现为设计基于稳定共价碳框架的高Tc超导体提供了一条有希望的途径。
图2. C18笼型结构，元素掺杂与空穴掺杂超导转变温度变化趋势。
稳定性分析证实 C18笼型网络在动力学和热力学上都是可行的，与其他碳笼配置相比具有焓优势，支持其实验实现。虽然我们的理论预测提供了坚实的基础，但实验验证仍然至关重要。未来的工作应侧重于使用激光汽化、电弧放电方法或 CVD 等技术进行合成C18笼型网络，然后在掺杂下表征其超导性能。（应用物理系：黄衣娜 学科办：陈璟）
文章链接：http://doi.org/10.1002/advs.202504281
