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【宁夏大学新闻中心讯 物理与电子电气工程学院】12月9日，宁夏大学物理与电子电气工程学院王晓梦老师在物理学国际顶级期刊《Physical Review Letters》上以第一作者发表了题为《Pressure Stabilized Lithium-Aluminum Compounds with Both Superconducting and Superionic Behaviors》的学术论文，报道了超导和超离子这两种不同质量粒子的新奇动力学特性可以出现在高压稳定的锂-铝合金这同一个体系中。王晓梦博士为2022年宁夏大学物理与电子电气工程学院引进的青年教师。

超导态和超离子态分别是电子和离子这两种不同质量粒子的动力学状态，关于它们的研究对基础探索和实际应用都有重要的科学意义，而且人们从未发现过同时具有这两种性质的系统。

基于这样的背景，研究利用基于机器学习和图论辅助的晶体结构搜索MAGUS，第一性原理计算与机器学习分子动力学方法GPUMD等，预言锂和铝在高压下可形成多种稳定的合金，并发现这些锂铝合金具有电子态的降维和局域、超导和超离子态等多种新奇的物性。以Li₆Al为研究目标，对其在高压下不同温度范围内物态的研究结果表明，Li₆Al在150 GPa下的超导温度约为29K，其相对较高的超导转变温度可归因于锂-铝原子间强耦合效应，声子软化，费米能级处电子态密度增加这三个因素的协同作用。随着温度升高，Li₆Al有从固态到超离子态再到液态的相变，其中超离子态表现为铝原子在晶格位置附近振动，保持固体行为，而锂原子则可以像液体一样在整个晶格中自由扩散。

Li₆Al在150 GPa的超导态和超离子态

论文链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.246403