【摘 要】
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自从SH3的高温超导性被发现,科学家们对于超导材料的研究就没有停止过,越来越多的高温超导材料被发现。研究发现氢化钙和氢化镧在高压下均具有良好的晶体结构和超导性能。Ca-H体系中Ca H4在50-150 GPa范围内是最稳定的化学计量比,Ca H6在200-400 GPa范围内是最稳定的比例,Ca H6是一种H24笼形结构,在150GPa下TC为235 K。La H10是一种H32笼形结构,具有较高
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自从SH3的高温超导性被发现,科学家们对于超导材料的研究就没有停止过,越来越多的高温超导材料被发现。研究发现氢化钙和氢化镧在高压下均具有良好的晶体结构和超导性能。Ca-H体系中Ca H4在50-150 GPa范围内是最稳定的化学计量比,Ca H6在200-400 GPa范围内是最稳定的比例,Ca H6是一种H24笼形结构,在150GPa下TC为235 K。La H10是一种H32笼形结构,具有较高的超导温度,在200 GPa下TC约为288 K。我们将Ca-H体系和La-H体系结合起来,研究计算了CaLaHn（n=4,6,7,8,10,12,14）共7个组分的Ca-La-H体系的结构、热力学稳定性及超导电性等性质。在30-300 GPa下,采用遗传（Genetic Algorithm,GA）算法结合第一性原理结构优化方法搜索了CaLaHn（n=4,6,7,8,10,12,14）的稳定结构并进行了结构稳定性的分析,进一步采用Quantum Espresso软件计算预测了高压下Ca-La-H体系的TC,并分析了其能带、声子带、电声耦合和超导电性。研究结果表明,CaLaH4和CaLaH12在50-300 GPa下都是热力学稳定的,通过150 GPa下的三元相图分析,CaLaH4和CaLaH12都是稳定结构,不会分解成其他化合物。CaLaH4在250 GPa时是一种P6/mmm结构,TC约为0.84 K。CaLaH12最稳定的结构具有Cmmm对称性,其中存在一个H24的氢笼。由于其稳定性较好,有望具有很高的合成可能性。同时我们在相对较低压强下对CaLaH12结构也进行了研究。研究发现,CaLaH12结构在30-55 GPa时稳定,具有C2/m对称性,30 GPa时预测TC约为49 K,50 GPa时TC为46.6 K。虽然CaLaH化合物的TC不如Ca-H和La-H的结果好,但其稳定性较高,在相对较低的压力下性能良好。此外,我们还研究了Ca Na Hn（n=6,8,10）三元氢化物的稳定结构和超导性能。计算发现,Ca Na H6不具有金属性,Ca Na H8在300 GPa下的结构是Cm,TC为79 K。CaNaH12在100 GPa时为C2/m结构,TC约为52.9 K。
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