锂插层双层 Mo$_2$C 中的多隙超导性

层间耦合会显著影响层状过渡金属化合物的物理性质。属于新兴 MXene 家族的层状 Mo$_2$C 系统中的超导性引起了广泛关注。然而，层间耦合对超导性的影响以及这些系统中的各向异性超导性质尚不清楚。通过执行电子 - 声子耦合和各向异性超导性质的第一性原理计算，我们表明双层 1$T$-Mo$_2$C 中的层间耦合抑制了超导性，导致超导转变温度（$T_{\mathrm{c}}$）从其单层形式的 4.2 $K$ 显著下降至接近 0 $K$。通过在双层中间层空间引入锂原子，可以有效减弱层间耦合，将系统转变为 $T_{\mathrm{c}}$ 高于 10 $K$ 的双隙超导体。3\% 的拉伸应变可进一步将系统转变为三隙超导体，其 $T_{\mathrm{c}}$ 显著增强至约 24.7 $K$，这在 Mo$_2$C 相关系统中是非常高的。应变诱导的超导性增强主要是由于具有平坦色散的能带下移至费米能级附近。Mo 原子的面内振动和 Mo 原子的 $d$ 轨道电子对超导性的形成最为重要。我们的方法也可应用于多层 Mo$_2$C 系统。鉴于层状 Mo$_2$C 系统的成功合成以及碱金属原子沉积的实验实现，我们的工作为实现层状 Mo$_2$C 中的高 $T_{\mathrm{c}}$ 和多隙超导性提供了一种切实可行的策略。