超導(dǎo)材料具有零電阻、完全抗磁性等宏觀量子效應(yīng)，是一種典型的節(jié)能材料，在能源交通、國(guó)防科技、生物醫(yī)療等行業(yè)都有重要的應(yīng)用，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。由于超導(dǎo)材料的臨界轉(zhuǎn)變溫度（Tc）普遍較低，限制了實(shí)際工況條件下的應(yīng)用。提高超導(dǎo)材料的Tc一直是凝聚態(tài)物理和材料領(lǐng)域的重要核心科學(xué)問(wèn)題。
過(guò)渡金屬硫化物是一種備受關(guān)注的典型層狀超導(dǎo)體。由于層間較弱的范德華相互作用，使其通過(guò)化學(xué)摻雜或?qū)娱g插層等手段調(diào)控超導(dǎo)特性提供了可能，這為探索超導(dǎo)Tc的增強(qiáng)路徑開(kāi)辟了新的研究維度。
近日，中國(guó)石油大學(xué)（北京）新能源與材料學(xué)院量子材料與探測(cè)團(tuán)隊(duì)邢穎教授課題組聯(lián)合首都師范大學(xué)物理系王賀副教授課題組，以及北京大學(xué)物理學(xué)院國(guó)際量子材料研究中心王健教授課題組，通過(guò)自助熔劑法在2H-NbSe2中實(shí)現(xiàn)了InSe2插層，成功地將Tc從7.1 K提升到10.31 K，垂直臨界磁場(chǎng)Hc2提升至三倍。此外，研究團(tuán)隊(duì)還系統(tǒng)地研究了(InSe2)xNbSe2的電輸運(yùn)性質(zhì)。其各向同性的超導(dǎo)電性表明可能存在三維的電子結(jié)構(gòu)，這與已知的層狀超導(dǎo)體截然不同；霍爾數(shù)據(jù)顯示(InSe2)xNbSe2為電子型載流子，而本征NbSe2則為空穴主導(dǎo)；研究還發(fā)現(xiàn)(InSe2)xNbSe2位于BCS-BEC過(guò)渡區(qū)域，這為進(jìn)一步研究BCS-BEC過(guò)渡區(qū)域的奇異物理現(xiàn)象奠定重要基礎(chǔ)。
該成果以“Transport properties of (InSe2)xNbSe2 with enhanced Tc and Hc2”為題發(fā)表在凝聚態(tài)物理國(guó)際著名期刊《Physical Review B》上（Phys. Rev. B,111,094517(2025)）。首都師范大學(xué)碩士生劉赫?qǐng)蚝椭袊?guó)石油大學(xué)（北京）新能源與材料學(xué)院碩士生李元龍為共同第一作者。邢穎教授，王健教授，王賀副教授，李元龍為本文的通訊作者。中國(guó)石油大學(xué)（北京）新能源與材料學(xué)院博士生劉逸宇和碩士生劉勝龍也參與了該項(xiàng)工作。
（a）2H-NbSe2單晶的ρ(T)曲線，超導(dǎo)起始轉(zhuǎn)變溫度Tconset為7.1 K。（b）(InSe2)xNbSe2單晶的ρ(T)曲線，Tconset為10.31K。
全文鏈接： https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.111.094517
