超導(dǎo)性是一種奇妙的物理現(xiàn)象，它指的是某些材料在低溫下電阻消失，電流可以無損耗地流過的性質(zhì)。超導(dǎo)性是量子力學(xué)的一個重要結(jié)果，它涉及到電子之間的相互作用和配對。超導(dǎo)材料還有其他一些特殊的性質(zhì)，比如邁斯納效應(yīng)，它指的是超導(dǎo)材料在外部磁場下會排斥磁通，形成一個完美的抗磁體。

超導(dǎo)性是物理學(xué)中的一個重要課題，它有著廣泛的應(yīng)用前景，比如磁懸浮列車、核磁共振成像、量子計算等。然而，超導(dǎo)性的機理和條件還沒有完全理解，目前已知的超導(dǎo)材料都需要很低的溫度才能實現(xiàn)，這限制了它們的實用性。因此，尋找新的超導(dǎo)材料，尤其是高溫超導(dǎo)材料，是物理學(xué)家們的一個重要目標。

過渡金屬二硫?qū)倩?/h3>

過渡金屬二硫?qū)倩锸且活愑蛇^渡金屬（如鎢、鉬、鈮等）和硫?qū)僭兀ㄈ缌颉⑽㈨诘龋┙M成的化合物，它們具有層狀的晶體結(jié)構(gòu)，每一層之間通過范德華力連接。這些材料有著豐富的物理性質(zhì)，比如金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、拓撲絕緣體、磁性、超導(dǎo)性等。它們也是二維材料的一種，可以通過剝離的方法得到單層或者幾層的薄片，這些薄片可以用來制作各種納米器件和異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

過渡金屬二硫?qū)倩镏械囊恍┎牧弦呀?jīng)被發(fā)現(xiàn)具有超導(dǎo)性，比如NbSe2，TaS2，MoS2等。這些材料的超導(dǎo)性和它們的層狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，因為層狀結(jié)構(gòu)可以影響電子的維度、對稱性、耦合強度等。然而，這些材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（Tc）都很低，而且它們的超導(dǎo)電流密度（Jc）也很低，這些性能限制了它們的應(yīng)用范圍。

新的超導(dǎo)材料

一篇最近發(fā)表在《美國化學(xué)會雜志》上的論文發(fā)現(xiàn)了一種新的超導(dǎo)材料，它是由NbSe2和InSe2兩種過渡金屬二硫?qū)倩锝M成的層狀結(jié)構(gòu)。他們通過化學(xué)氣相沉積的方法，在NbSe2的范德華間隙中插入了InSe2的層，形成了(InSe2)xNbSe2的化合物，其中x是InSe2的摩爾分數(shù)，可以通過控制反應(yīng)條件來調(diào)節(jié)。這種方法可以有效地改變NbSe2的晶格參數(shù)、電子結(jié)構(gòu)、電荷密度等，從而影響它的超導(dǎo)性。

作者發(fā)現(xiàn)，當x=0.12時，(InSe2)xNbSe2的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度達到了11.6 K，比純的NbSe2的7.2 K高。這是目前已知的所有過渡金屬二硫?qū)倩镏凶罡叩腡c。而且，這種材料的超導(dǎo)電流密度也達到了8x10^5 A/cm2，比純的NbSe2高出了40倍，這是目前已知的所有過渡金屬二硫?qū)倩镏凶罡叩腏c。這些性能表明，這種材料是一種優(yōu)異的超導(dǎo)材料，有著很大的應(yīng)用潛力。

作者還發(fā)現(xiàn)，這種材料的超導(dǎo)性和InSe2的插入有密切的關(guān)系。InSe2的插入不僅使得NbSe2的晶格發(fā)生了擴張，降低了電子和聲子的耦合強度，從而抑制了電荷密度波的形成，而且還使得Nb的價態(tài)發(fā)生了變化，從Nb4 變成了Nb2 ，增加了電子的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，從而增強了超導(dǎo)配對的機制。這些發(fā)現(xiàn)揭示了過渡金屬二硫?qū)倩镏谐瑢?dǎo)性和電荷密度波的競爭關(guān)系，以及過渡金屬的價態(tài)對超導(dǎo)性的影響。