功能基元理论已运用于光电、催化材料中,为理解光电催化材料的构效关系和设计新型材料奠定了理论基础。作为功能物质中重要的组成部分,超导材料,其超导电性微观机制的解析是长久以来困扰研究者们的关键问题。
在中国科学院先导专项、科技部973计划、科技部国家重点研发计划重点专项等资金的支持下,福建物构所结构化学国家重点实验室邓水全课题组,将功能基元理论与我们多年来发展的超导“平陡带”理论结合,针对最近实验研究发现层状Y2O2Bi在掺杂部分氧原子后出现的超导现象,采用第一原理计算与紧束缚模型,发现[OY2Bi4]超导功能基元的组成与大小。进一步研究表明,该超导功能基元中铋原子与掺杂氧原子的反键作用导致其能量升高并接近费米能级,满足超导“平/陡带”特征。研究结果揭示了超导功能基元的微观结构和掺杂氧诱导超导电性机制,并从电子尺度上理解了超导功能基元间的效应协同关系和规律,推广了超导“平/陡带”理论的应用范围,也为功能基元理论的应用开辟了新的方向。该研究成果发表在《德国应用化学》上Angew.Chem. Int.Ed. 2017, 56,10123–10126(DOI:10.1002/anie.201701427)。
论文全文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201701427/full
(邓水全课题组供稿)