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新型TMD超導材料轉變溫度達 11.6 K
中國科學家帶來新型超導材料革命性發現其獨特晶格結構刷新過渡金屬硫化物超導體新紀錄﹐轉變溫度達11.6 K﹐使超導體研究取得重大進展。
過渡金屬二硫屬化物(TMD)材料因表現出超導電性﹑二維半導體﹑拓樸量子物態等優勢﹐在催化﹑儲能﹑積體電路等領域擁有廣泛應用前景是目前材料學界投入研究的明星材料。TMD材料關鍵特徵為二維結構大原子間的相互作用﹐如二碲化鎢(WTe2)表現出反常巨磁阻和超導性﹐但TMD超導體的超導轉變溫度相對較低﹐限制其潛在用途。
近日﹐中國科學院合肥物質院強磁場科學中心低功耗量子材料團隊﹑中國科學院理化技術研究所團隊合作﹐利用穩態強磁場實驗裝置(Steady High Magnetic Field Facility﹐SHMFF)在過渡族金屬硫化物超導電性研究取得重要進展。研究團隊在二硒化鈮(NbSe 2)材料的凡德瓦接面處插入InSe 2﹐成功製備出化學式為(InSe 2 )xNbSe 2﹑具獨特晶格結構的新型超導材料。
研究人員透過X射線衍射﹑高分辨能譜分析等方法確定該材料結構(見下圖)﹐發現(InSe 2 )xNbSe 2樣品超導轉變溫度在環境壓力下高達11.6 K﹐比原始二硒化鈮超導轉變溫度高60%。
新材料在常壓下超導轉變溫度超越所有TMD超導體且表現出相當高的臨界電流密度﹔進一步測量該材料臨界電流密度達8.2×10 5 A/cm 2﹐和銅氧化物﹑鐵基超導體相媲美﹐表明該材料具重要應用價值﹐推進了超導研究﹑性能更好的高溫超導體研究進展。
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