自2008年發現第一個鐵基超導體LaOFeAs以來，由于鐵基超導體母體化合物擁有許多與傳統銅基超導體母體化合物不同的特性，鐵基超導體得到了廣泛研究和關注。在鐵基超導體結構中，最關鍵的部分是包含FeX₄四面體(X為氮族或硫族元素)的平面層狀結構。FeSe在鐵基超導體中具有最簡單的晶體結構，因而成為研究超導相關特性的重要材料。研究表明，在小于9GPa的靜水壓力下，FeSe的超導轉變溫度(T_c)隨著壓力的增加而增加。壓力會改變FeSe的結構，從而改變其電子結構和聲子頻率，導致電聲耦合發生變化，且電聲耦合在FeSe中至關重要。因此，了解FeSe結構變化對電聲耦合的影響有助于探究超導原理。 

　　對FeSe施加靜水壓力會增加Se原子的Wyckoff位置z_Se并降低晶格常數，而目前的研究只強調了z_Se的增加對電聲耦合的重要性。為此，固體所研究團隊利用第一性原理計算，探討z_Se和晶格常數對FeSe電聲耦合的影響。構建了三個條件下的FeSe結構：(i) 施加靜水壓；(ii) 只增加z_Se值，不改變晶格常數；(iii) 只減小晶格常數，不改變z_Se值。計算分析這三組結構的電聲耦合常數、電子結構以及拉曼頻率發現，對FeSe施加靜水壓、增加z_Se值以及減小晶格常數均可增大電聲耦合常數(圖1)。對FeSe施加2GPa靜水壓后，電聲耦合常數與費米能級附近的態密度增加，A_1g和B_1g模式的拉曼頻率增加；只增加FeSe的z_Se值，費米能級附近的態密度會顯著增加，同時拉曼頻率減小；只減小FeSe的晶格常數，會導致費米能級附近的態密度減小，同時拉曼頻率顯著增強。增加z_Se可提高費米能級附近的態密度，晶格壓縮會增強拉曼頻率，這兩種結構變化的共同作用增加了靜水壓下FeSe的電聲耦合。

　　面內雙軸壓縮應變可以增加z_Se值，降低面內晶格常數。對FeSe施加面內雙軸壓縮應變后，Γ點附近最外側的費米面向外擴張，最內側費米面向內收縮，費米能級附近的態密度增加，拉曼頻率增強(圖2)。電聲耦合計算結果表明面內雙軸壓縮應變可增加電聲耦合常數。同時，實驗結果發現，FeSe上的平面內雙軸壓縮應變會導致更高的T_c值，從而確認了雙軸應變下電聲耦合對FeSe超導性質的重要性。該研究工作獲得了FeSe中影響電聲耦合因素的詳細第一性原理數據，為進一步理解實驗結果并提高電聲耦合強度提供了數據支撐。 

圖1. 三組FeSe結構的 (a), (d), (g)電聲耦合常數λ；(b), (e), (h)能帶結構和(c), (f), (i)拉曼頻率。條件(i)為施加靜水壓；條件(ii)為只增加z_Se值，不改變晶格常數；條件(iii)為只減小晶格常數，不改變z_Se值。(b)、(e)和(h)中的黑色虛線代表基態能帶結構，紅色實線代表各個條件下的能帶結構，藍色虛線代表費米能級。 

圖2. (a)基態和(b)平面內1.24%雙軸壓縮應變下的FeSe在k_z=0平面上的費米面；(c) 虛線和實線分別表示基態下和1.24%的面內雙軸壓縮應變下的FeSe的A_1g和B_1g拉曼頻率。