超導性是一種奇妙的物理現象，它指的是某些材料在低溫下電阻消失，電流可以無損耗地流過的性質。超導性是量子力學的一個重要結果，它涉及到電子之間的相互作用和配對。超導材料還有其他一些特殊的性質，比如邁斯納效應，它指的是超導材料在外部磁場下會排斥磁通，形成一個完美的抗磁體。

超導性是物理學中的一個重要課題，它有著廣泛的應用前景，比如磁懸浮列車、核磁共振成像、量子計算等。然而，超導性的機理和條件還沒有完全理解，目前已知的超導材料都需要很低的溫度才能實現，這限制了它們的實用性。因此，尋找新的超導材料，尤其是高溫超導材料，是物理學家們的一個重要目標。

過渡金屬二硫屬化物

過渡金屬二硫屬化物是一類由過渡金屬（如鎢、鉬、鈮等）和硫屬元素（如硫、硒、碲等）組成的化合物，它們具有層狀的晶體結構，每一層之間通過范德華力連接。這些材料有著豐富的物理性質，比如金屬、半導體、絕緣體、拓撲絕緣體、磁性、超導性等。它們也是二維材料的一種，可以通過剝離的方法得到單層或者幾層的薄片，這些薄片可以用來制作各種納米器件和異質結構。

過渡金屬二硫屬化物中的一些材料已經被發現具有超導性，比如NbSe2，TaS2，MoS2等。這些材料的超導性和它們的層狀結構有關，因為層狀結構可以影響電子的維度、對稱性、耦合強度等。然而，這些材料的超導轉變溫度（Tc）都很低，而且它們的超導電流密度（Jc）也很低，這些性能限制了它們的應用范圍。

新的超導材料

一篇最近發表在《美國化學會雜志》上的論文發現了一種新的超導材料，它是由NbSe2和InSe2兩種過渡金屬二硫屬化物組成的層狀結構。他們通過化學氣相沉積的方法，在NbSe2的范德華間隙中插入了InSe2的層，形成了(InSe2)xNbSe2的化合物，其中x是InSe2的摩爾分數，可以通過控制反應條件來調節。這種方法可以有效地改變NbSe2的晶格參數、電子結構、電荷密度等，從而影響它的超導性。

作者發現，當x=0.12時，(InSe2)xNbSe2的超導轉變溫度達到了11.6 K，比純的NbSe2的7.2 K高。這是目前已知的所有過渡金屬二硫屬化物中最高的Tc。而且，這種材料的超導電流密度也達到了8x10^5 A/cm2，比純的NbSe2高出了40倍，這是目前已知的所有過渡金屬二硫屬化物中最高的Jc。這些性能表明，這種材料是一種優異的超導材料，有著很大的應用潛力。

作者還發現，這種材料的超導性和InSe2的插入有密切的關系。InSe2的插入不僅使得NbSe2的晶格發生了擴張，降低了電子和聲子的耦合強度，從而抑制了電荷密度波的形成，而且還使得Nb的價態發生了變化，從Nb4 變成了Nb2 ，增加了電子的關聯效應，從而增強了超導配對的機制。這些發現揭示了過渡金屬二硫屬化物中超導性和電荷密度波的競爭關系，以及過渡金屬的價態對超導性的影響。