超導材料具有零電阻,、完全抗磁性等宏觀量子效應,,是一種典型的節(jié)能材料,,在能源交通,、國防科技、生物醫(yī)療等行業(yè)都有重要的應用,,受到社會各界的廣泛關注。由于超導材料的臨界轉變溫度(Tc)普遍較低,,限制了實際工況條件下的應用,。提高超導材料的Tc一直是凝聚態(tài)物理和材料領域的重要核心科學問題。
過渡金屬硫化物是一種備受關注的典型層狀超導體,。由于層間較弱的范德華相互作用,,使其通過化學摻雜或層間插層等手段調控超導特性提供了可能,這為探索超導Tc的增強路徑開辟了新的研究維度,。
近日,,中國石油大學(北京)新能源與材料學院量子材料與探測團隊邢穎教授課題組聯(lián)合首都師范大學物理系王賀副教授課題組,以及北京大學物理學院國際量子材料研究中心王健教授課題組,,通過自助熔劑法在2H-NbSe2中實現(xiàn)了InSe2插層,,成功地將Tc從7.1 K提升到10.31 K,垂直臨界磁場Hc2提升至三倍,。此外,,研究團隊還系統(tǒng)地研究了(InSe2)xNbSe2的電輸運性質。其各向同性的超導電性表明可能存在三維的電子結構,這與已知的層狀超導體截然不同,;霍爾數(shù)據(jù)顯示(InSe2)xNbSe2為電子型載流子,,而本征NbSe2則為空穴主導;研究還發(fā)現(xiàn)(InSe2)xNbSe2位于BCS-BEC過渡區(qū)域,,這為進一步研究BCS-BEC過渡區(qū)域的奇異物理現(xiàn)象奠定重要基礎,。
該成果以“Transport properties of (InSe2)xNbSe2 with enhanced Tc and Hc2”為題發(fā)表在凝聚態(tài)物理國際著名期刊《Physical Review B》上(Phys. Rev. B,111,094517(2025))。首都師范大學碩士生劉赫堯和中國石油大學(北京)新能源與材料學院碩士生李元龍為共同第一作者,。邢穎教授,,王健教授,王賀副教授,,李元龍為本文的通訊作者,。中國石油大學(北京)新能源與材料學院博士生劉逸宇和碩士生劉勝龍也參與了該項工作。

(a)2H-NbSe2單晶的ρ(T)曲線,,超導起始轉變溫度Tconset為7.1 K,。(b)(InSe2)xNbSe2單晶的ρ(T)曲線,Tconset為10.31K,。
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