近日，中國科學院合肥物質院強磁場中心低功耗量子材料研究團隊與中國科學院理化技術研究所團隊合作，在過渡族金屬硫化物超導電性研究中取得重要進展，依托穩態強磁場實驗裝置(shmff)電輸運與磁性測量系統，發現一種具有獨特晶格結構的新超導材料(inse2)xnbse2，該材料的超導轉變溫度達到11.6 k，為常壓下具有最高轉變溫度的過渡族金屬硫化物超導體。相關研究成果發表在化學材料頂級學術期刊 journal of the american chemical society 上。
過渡族金屬硫化物具有表現出超導電性、二維半導體、拓撲量子物態等優勢，在催化、集成電路、儲能等領域有廣泛應用前景，成為當前材料物理研究的明星材料。過渡族金屬硫化物超導體中的電荷密度波和超導電性之間的關系更是長期以來的爭論問題。然而，過渡族金屬硫化物超導體的超導轉變溫度較低，限制了對其物理性質的深入理解。
研究團隊發現，在nbse2材料的范德瓦爾斯層中插入inse2，可以獲得一種具有獨特晶格結構的(inse2)xnbse2材料。團隊通過x射線衍射、高分辨能譜分析、原子分辨高角度環形暗場像差校正掃描透射顯微鏡等綜合手段確定了該材料的結構(圖1)。該材料表現出轉變溫度高達11.6 k的超導電性，這是目前已知的具有最高超導轉變溫度的過渡族金屬硫化物超導體。進一步的研究發現，該材料的臨界電流密度可達8.2x105 a/cm2，這個數值可以和銅氧化物和鐵基超導體相媲美，顯示出該材料的重要潛在應用價值。
強磁場中心博士研究生牛瑞、李嘉陽為該論文共同第一作者，強磁場中心甄偉立博士后、理化所夏靜研究員、強磁場中心郝寧研究員和張昌錦研究員為共同通訊作者。本工作得到了科技部國家重點研發計劃項目，國家自然科學基金委優秀青年科學基金和面上項目，中國科學院b類先導項目和中國科學院依托重大科技基礎設施的建制化基礎研究項目的支持。
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