在硼化物中发现Tc高达32K的超导性

由于具有重要的科学和应用价值，具有高转变温度的超导体(high- T c SCs)是凝聚态物理和材料界长期寻求的目标。自一百多年前发现汞的超导性以来，只有少数系统显示Tc高于30 K。

上海科技大学的科学家及其在中国人民大学的合作者发现 MoB 2在压力下具有高达 32 K 的超导性，这是迄今为止过渡金属硼化物中最高的Tc 。他们的发现于 2 月 14 日在线发表在《国家科学评论》杂志上 ，揭示了过渡金属硼化物中高温超导体的探索。

二硼化钼 (MoB 2 ) 在 MB 2家族中是独一无二的，因为它是唯一具有两种结构形式的材料，α -MoB 2相(AlB 2型)和β -MoB 2相(CaSi 2型)。同步加速器 X 射线衍射 (XRD) 测量表明，β -MoB 2在大约 65 GPa 下转变为α -MoB 2 ，其具有与 MgB 2相同的晶体结构。“自然会出现一个问题：是否有可能在 MoB 2中实现超导性压力大吗?” 上海科技大学物理科学与技术学院助理教授、通讯作者之一齐彦鹏博士说。“因此，我们进行了原位高压电传输测量。在 21.7 GPa 下观察到超导性，并且Tc随压力增加。超过结构相变的临界压力 ( P c = 70 GPa)， T c的增长减慢，在 P = 109.7 GPa 时达到 32.4 K 的最大T c，这是我们对样品施加的最高压力”。

进一步的理论计算表明，虽然压缩的MoB 2与MgB 2具有相同的结构和相当的T c，但前者的超导机制与后者完全不同：过渡金属Mo原子的d电子和声子模式发挥作用与 B 原子的p电子和声子模式在 MgB 2的超导性中占主导地位相比，它在超导性的出现中起着极其重要的作用。这项工作中显示的结果突出了过渡金属在硼化物超导性中的作用，这在硼化物中被低估了。他们发现了 MoB 2的超导性考虑到轻元素与高频声子模式和过渡金属中强相关电子的协同效应，具有相当高T c的超导性也可以为探索轻元素系统中的高T c超导性提供启示。

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