Dimerized quantum magnets are exotic crystalline materials where Bose-Einstein condensation of magnetic excitations can happen. However, known dimerized quantum magnets are limited to only a few oxides and halides. Here, we unveil 9 dimerized quantum magnets and 11 conventional antiferromagnets in ternary metal borides MTB

Borides are a family of materials with valuable properties for various applications. Their diverse structures and compositions, yet disparity in the constituent chemical elements for the known compounds, give elemental substitutions for prototypes great potential for material discovery. To explore uncharted material compositional space, we develop a workflow that joins high-throughput crystal structure prediction and automated diffraction pattern matching to discover new compounds with significant prediction and synthesis hurdles. Utilizing the workflow, we explore the empty Mg-Fe-B ternary compositional space, previously uncharted largely due to the immiscibility of Mg and Fe, as a paradigm. A total of 275 ternary boride prototypes are classified, using which we predict 23 (158) stable and metastable ternary phases within 50 (200) meV/atom above the convex hull. We identify Gd

This paper endeavors to expand the exploration of prospective superconductivity within the P6/mmm−MgB2 structural framework by substituting Mg atoms with a random selection of two distinct cations from a pool of 24 candidates. Employing a high-throughput screening methodology to scrutinize zone-center electron-phonon couplings, we found an inverse relationship between thermodynamic stability and electron-phonon coupling strength in the resulting ternary metal borides. Notably, within the MgNiB4 system, we demonstrated that electron-phonon superconductivity is stronger in less dynamically stable configurations. The qualitative reasons for the emerging instabilities when electron-phonon coupling becomes strong are discussed. This insight indicates that the quest for superior superconducting materials should concentrate on the intricate balance between electronic and phononic characteristics in structures that are on the brink of instability. locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon locked icon Physics Subject Headings (PhySH)Electronic structureAlloysHigh-temperature superconductorsFirst-principles calculations