过渡金属掺杂的二硼化物化合物——通过结构稳定化与缺陷实现超导的路径

近期对 MoB$_{2}$ 的研究揭示了向 P6/mmm 空间群结构的压力诱导结构相变与超导性出现之间的直接联系，在 100 GPa 下产生高达 32 K 的临界温度。这种压力诱导超导态凸显了掺杂 MoB$_{2}$ 作为常压下亚稳态超导潜在候选者的可能性。本工作中，我们证明通过 Zr、Hf 或 Ta 掺杂可在常压下稳定 P6/mmm 结构，并实现临界温度在 2.4 至 8.5 K（取决于具体掺杂）范围内的超导态。我们基于电阻率和比热数据估算了电声耦合 $\lambda$ 与态密度，发现这些化合物的 $\lambda$ 介于 0.4 - 0.6。最后，为探究可能的亚稳缺陷结构对临界温度的作用，我们使用快速冷却技术分析了 MoB$_{2}$、MoB$_{2.5}$ 以及 Nb/Zr 掺杂的 MoB$_{2}$。值得注意的是，溅射淬火制备的样品具有更高的临界温度，甚至使 MoB$_{2}$ 在常压下保留超导性，达到 4.5 K 的临界温度。