通过异金属竞争极化实现电子晶体中不等价间隙电子态与压力增强的超导电性

《Physical Review B》：Inequivalent interstitial electron states and pressure-enhanced superconductivity in the electride via heterometallic competitive polarization

　　在电子盐中，间隙阴电子（IAEs）构成了一种关键的电子自由度，其空间组织决定了电子结构及涌现的量子性质。然而，如何实现具有复杂拓扑结构的间隙阴电子仍然是核心挑战。在此，我们提出了一种异金属竞争极化策略，用于在高压力Li-Mg-P体系中调控间隙阴电子，从而实现了Li?Mg?P电子盐的稳定化。Li和Mg之间固有的化学不等价性引发了不同的配位响应，将间隙限域势重构为不等价的以Mg为中心的腔体。这种双腔体环境稳定了两种电子性质截然不同的类黑磷烯间隙阴电子，它们具有不同的电荷密度和定域强度。其中，离域程度更高的IAE(2)主导了费米能级附近的电子态，从而控制着低能电子激发。这种由间隙态主导的电子结构与金属骨架的低频晶格振动强烈耦合，其中IAE(2)在介导电子-声子相互作用中起主要作用。因此，间隙电子与晶格动力学之间的增强耦合导致了压力增强的超导电性。这些结果确立了异金属竞争极化作为设计非平凡IAE拓扑结构的有效途径，并为高压电子盐中涌现量子现象的设计提供了原则。