新型超导体的抗磁转变测试

超导体具有零电阻效应、迈斯纳效应和约瑟夫森效应等物理特性，这使其在大电流、强磁场、微弱信号检测等诸多基础领域具有广阔的应用前途和无与伦比的优势。铜氧化物超导体和铁基超导体由于其较高的超导转变温度和上临界磁场，以及其中尚不明确的物理机制，长期以来一直是大部分超导领域研究人员关注的主要材料，它们的发现也使得过渡金属化合物成为寻找具有更高转变温度超导体的重要方向。
关于准二维结构超导体的研究取得了大量研究成果，而对于准一维结构超导体的研究则鲜有报道，并且已经发现的几种准一维结构超导体的临界温度（Tc）都很低，仅有几开尔文。最近报道的一系列准一维结构铬基超导体具有非常规超导的物理性质以及可能的自选三重态的电子配对机制，非常引人关注，其晶体结构则与包括Chevrel相的钼硫族化合物超导体非常相似。然而，类似结构的MoAs型化合物则至今没有发现。通过详细优化固相反应条件，成功合成了一种新型三元MoAs基化合物Cs2Mo3As3, 其晶格结构属于非中心对称六方晶系. 扫描电子显微镜形貌表征显示其晶粒为细长线状，进一步确认了其准一维的晶体结构特征。电阻、磁化率以及比热测量表明样品具有体超导电性。
长期以来，由于半导体工业的需求，人们对单质硅中砷原子的掺杂、扩散机制、分子动力学规律等进行了大量而详实的研究，但是对于硅化合物中的砷掺杂却一直鲜有报道。为实现Mo5Si3的电子型载流子掺杂调控，详细研究了该体系中Si位的As掺杂合成条件，发现在1600度高温下通过固相反应可以成功实现As对Mo5Si3的掺杂调控。Si原子在Mo5Si3中占有4a（Si1）和8h（Si2）两个位置，而As原子有选择性地占据了Si2的位置，从而导致As对Si的最大掺杂比例为1/3。通过一系列的高质量样品制备和掺杂研究，他们发现As掺杂引入的电子将该体系从拓扑半金属转变为超导体，在最大掺杂含量的化学相Mo5Si2As中超导Tc 达到最高7.7 K。相关研究成果已发表在Inorganic Chemistry 61, 10267 (2022), 并被编辑以“Arsenic Introduces Superconductivity in a Silicide”为题目选为期刊封面论文。
超导体具有抗磁性转变，可以通过变温磁化率测试验证。本数据集包含项目资助下发现的两种新型超导体Cs2Mo3As3和Mo5Si2As的相关磁化率超导转变测试原始数据文件，由Quantum Design公司的MPMS设备测试获取。