高压对非氟取代 BiS2 基超导体 La$_{1-x}$M$_x$OBiS$_2$（M = Ti 和 Th）的影响

层状 LnOBiS$_2$ 化合物（Ln = La、Ce、Pr、Nd 和 Yb）可通过两种途径变为导电并超导：用 F 取代 O，或用四价离子 Ti、Zr、Hf、Th 取代三价 Ln 离子。对非氟取代的超导体 La$_{0.80}$Ti$_{0.20}$OBiS$_2$ 和 La$_{0.85}$Th$_{0.15}$OBiS$_2$ 在约 1.5 K 至 300 K 温度范围及最高 2.4 GPa 压力下进行了电阻测量。两种化合物在常压下的超导转变温度 $T_c$ 约为 2.9 K，随压力升高逐渐增至约 1 GPa 时的 3.2–3.7 K，此后被抑制且超导转变变得非常宽。对两化合物正常态电阻的测量揭示了在约 0.6 GPa 处电阻随压力的不连续变化。令人惊讶的是，在 1.3 GPa 以上，La$_{0.80}$Ti$_{0.20}$OBiS$_2$ 中重新出现类半导体行为。本研究揭示了含四价离子 $M$ = Ti、Th 的 La$_{1-x}$$M$$_x$OBiS$_2$ 的一个不利于超导的新高压相。相比之下，对氟取代的 LaO$_0.5$F$_0.5$BiS$_2$ 施加压力会产生向金属相的突四方-单斜转变，且 $T_c$ 增强。这些结果表明，LaOBiS$_2$ 基化合物的正常态和超导性质对施主离子取代的原子位点有很强的依赖性。