二硫化钼具有超导性

　　二硫化钼具有超导性

　　25日，记者从中国科学院合肥材料科学研究所获悉，该研究所固体物理研究所与强磁场科学中心联合研究小组在超高压下观察到新材料二硫化钼中的超导现象。相关研究成果入选编辑推荐文章，近期发表在国际物理期刊《物理评论快报》上。

　　超导是一种宏观量子现象，它表明材料的电阻完全消失，通常发生在很低的温度下。当材料处于超导状态时，具有零电阻、完全抗磁性、超导隧道效应等独特性质，在电力传输、医疗仪器磁体、微波器件、磁悬浮列车等方面具有独特优势。自从1911年发现汞在4.2K以下具有超导性以来，人们一直在追求新型超导材料的发展，并因其诱人的应用前景而成为材料物理领域的主流方向。

　　过渡金属二硫化物MX2(M为过渡金属Ti、Nb、Ta、Mo、W；X是硫属元素S，Se，Te)具有类似石墨的层状结构，根据X-M-X三明治单层和MX6配位多面体的数量可分为1T，1T’，Td，2H等多型。实验研究表明，在某些过渡金属二硫酸盐中，通过化学嵌入或外部压力可以诱导超导性。对于半导体来说，虽然实验上证明了化学插层和静电场偏压可以诱导超导性，但是没有实验证据证明压力诱导超导性。

　　为此，研究人员在自建的高压综合测试平台上，利用金刚石对砧产生的超高压条件，通过低温电输运测量，发现二硫化钼在约90 GPA(90万个大气压)的压力条件下变成超导体，在130~220 GPa的压力范围内(接近外核压力)，超导转变的临界温度可以达到12K。用密度泛函理论计算解释了超导的微观机理。评论者称赞“在这项工作中在新材料中观察到超导性，这具有新的物理意义”。