具有三角晶格的层状氧硫属钴化物 Na$_{2}$CoSe$_{2}$O 中的超导性

在环境压力下，块体材料中的非常规超导在层状铜酸盐与铁基家族之外的 3d 过渡金属化合物中极为罕见。它主要关联于高度各向异性的电子性质与准二维(2D)费米面。迄今，已知的唯一 Co 基奇异超导体例子是水合层状钴酸盐 Na$_{x}$CoO$_{2}\cdot$ yH$_{2}$O，其超导实现于自旋-1/2 Mott 态附近。然而，这些材料中超导的性质仍是激烈争论的课题，因此寻找新一类超导体将有助于揭开其非常规超导之谜。在此，我们报道在新合成的层状化合物 Na$_{2}$CoSe$_{2}$O 中发现约 6.3 K 的超导性，其中共边 CoSe$_{6}$ 八面体形成具有完美 Co 离子三角晶格的 [CoSe$_{2}$] 层。它是首个具有独特结构与化学特征的 3d 过渡金属氧硫属超导体。尽管其 $T_{c}$ 相对较低，该材料表现出极高的超导上限临界场 $\mu_{0}H_{c2}(0)$，远超 Pauli 顺磁极限达 3–4 倍。第一性原理计算表明 Na$_{2}$CoSe$_{2}$O 是负电荷转移超导体的罕见例子。这种具有 Co 自旋间几何阻挫的氧硫属钴化物，作为超越已确立的 Cu 基与 Fe 基超导体家族实现非常规和/或高-$T_{c}$ 超导的极具吸引力候选者展现出巨大潜力，并开辟了低维超导体物理与化学的新领域。