記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉,該院固體物理研究所與強磁場(chǎng)科學(xué)中心聯(lián)合科研團隊,在超高壓條件下..在一種新的材料——二硫化鉬中觀(guān)測到了超導現象。相關(guān)研究成果被選為編輯推薦文章,日前刊登在..物理類(lèi)..期刊《物理評論快報》上。
超導是一種宏觀(guān)的量子現象,表現為材料的電阻完全消失的行為,通常在非常低的溫度下發(fā)生。當材料處于超導態(tài)時(shí),它具有零電阻、完全抗磁性和超導隧道效應等奇特的性能, 在電力輸運、醫療器械磁體、微波器件以及磁懸浮列車(chē)等應用方面具有獨特的優(yōu)勢。自從1911年發(fā)現汞在4.2K以下呈現超導現象后,因其誘人的應用前景,使人們對新超導材料的開(kāi)發(fā)一直孜孜以求,并成為材料物理領(lǐng)域的一個(gè)主流方向。
過(guò)渡金屬二硫屬化物MX2(M為過(guò)渡金屬Ti, Nb, Ta, Mo, W; X為硫族元素S, Se, Te)具有和石墨類(lèi)似的層狀結構,根據單胞中X-M-X三明治單層的數目及MX6配位多面體的不同,可以分為1T,1T′,Td,2H等多形體。實(shí)驗研究業(yè)已表明:通過(guò)化學(xué)插層或施加外部壓力等調控手段,可在某些過(guò)渡金屬二硫屬化物中誘導出超導電性。而對于半導體雖然實(shí)驗上證實(shí)通過(guò)化學(xué)插層和施加靜電場(chǎng)偏壓可以誘導出超導電性,但迄今還沒(méi)有壓力誘導超導電性出現的實(shí)驗證據。
為此,科研人員在自主搭建的高壓綜合測試平臺上,利用金剛石對頂砧產(chǎn)生的超高壓條件,通過(guò)低溫電輸運測量發(fā)現:二硫化鉬在90GPa(90萬(wàn)大氣壓)左右的壓力條件下變成超導體,在130~220 GPa(接近地球外核壓力)壓力范圍內,超導轉變臨界溫度可高達12K,并通過(guò)密度泛函理論計算解釋了超導出現的微觀(guān)機制。審稿人稱(chēng)贊“該工作..在一個(gè)新的材料中觀(guān)測到了超導電性,具有新的物理意義”。