近日,我院文敏儒副教授在物理学Top期刊《Physical Review B》发表最新研究成果“High-hardness ZrB6 superconductor with Tc = 34 K enabled by sp2 boron layers”,成功在ZrB6体系中发现常压下动力学稳定的新型高硬度高温超导相,实现了34 K的高超导临界温度。

相较于铜氧化物、铁基及氢化物超导体,MgB2等金属硼化物兼具结构稳定、高硬度与简单化学计量等优势,在新型实用化超导材料的发展中具有重要应用前景。本工作预测出两种在常压下动力学稳定的新型ZrB6超导相(P6/mmm与Cm相),二者均为典型的三层硼原子夹层型结构,但超导特性差异显著。其中,P6/mmm相借助平带电子态与高频硼声子的强电声耦合,实现了34 K 的超导临界温度;而Cm相超导临界温度仅为 5.8 K。两种物相维氏硬度分别达33.6 GPa与39.8 GPa,兼具高硬度与超导特性。
本研究不仅建立了ZrB6体系作为硬质超导材料研究的重要模型,也为多功能超导材料设计提供了全新思路与设计策略。
广东工业大学为论文第一完成单位,物理与光电工程学院研究生黄耀海为第一作者,文敏儒和黄乐为通讯作者。
论文链接:https://doi.org/10.1103/5jrm-h7k5