Med stöd av elektriska transport- och magnetiska mätsystem från Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) upptäckte ett forskarlag från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Sciences (CAS), ett nytt supraledande material kallat (InSe2 )x NbSe2 , som har en unik gallerstruktur. Den supraledande övergångstemperaturen för detta material når 11,6 K, vilket gör det till övergångsmetallsulfidsupraledaren med den högsta övergångstemperaturen under omgivande tryck.
Resultaten publicerades i Journal of the American Chemical Society.
TMD-material har fått mycket uppmärksamhet på grund av sina många tillämpningar inom områdena katalys, energilagring och integrerade kretsar. De relativt låga supraledande övergångstemperaturerna för TMD-supraledare har dock begränsat deras potentiella användning.
I denna studie tillverkade forskare framgångsrikt ett nytt supraledande material med den kemiska formeln (InSe2 )x NbSe2 . Till skillnad från de konventionella förhållandena där isolerade atomer sätts in i van de Waals-luckan i lågdimensionella material, i (InSe2 )x NbSe2 de interkalerade indiumatomerna befanns bilda InSe2 -bundna kedjor.
"Detta material har en mycket hög övergångstemperatur bland alla supraledare för övergångsmetalldikalkogenid (TMD)", säger professor Zhang Changjin, som ledde teamet, "och det uppvisar en imponerande kritisk strömtäthet."
Den supraledande övergångstemperaturen för (InSe2 )0.12 NbSe2 provet kan vara så högt som 11,6 K vid omgivande tryck, vilket är 60 % högre än det för orörda NbSe2 .
Dessutom har (InSe2 )x NbSe2 supraledaren uppvisar stor kritisk strömtäthet på 8x10 5 A/cm2 , vilket också är högst bland alla TMD-supraledare. Den kritiska strömtätheten är jämförbar med högtemperatursupraledare som kuprat och järnbaserade föreningar, vilket visar dess goda användningsmöjligheter.
Denna upptäckt öppnar upp för nya möjligheter för att avancera forskning om supraledning och utveckla högtemperatursupraledare med förbättrad prestanda, enligt teamet.
Mer information: Rui Niu et al, Enhanced Superconductivity and Critical Current Density Due to the Interaction of InSe2 Bonded Layer in (InSe2 )0.12 NbSe2 , Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c09756
Journalinformation: Tidskrift för American Chemical Society
Tillhandahålls av Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
