摘要：高熵材料是近年来许多领域研究的一类新型材料,高熵的原理为材料的设计和性能定制提供了更大的自由度.高熵材料主要有高熵合金和高熵陶瓷.自2014年第一个高熵超导体被发现以来,超导电性一直是高熵材料领域的研究热点之一.人们在一些高熵超导体中观察到了许多奇特的物性,如高压下超导转变温度T_(c)基本保持不变、极强电声耦合的超导电性、能带结构中存在狄拉克点等.然而,高熵超导材料的研究才刚刚开始,仍存在许多未知.另外,元素组成和平均价电子数对高熵超导体的T_(c)起着重要作用.高熵合金的超导行为似乎不同于常规合金超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体和非晶体超导体,表明它们可以视为一类单独的超导体.结合高熵材料的优异力学和物理性能,高熵超导体有望在极端条件下服役.本文简要介绍了高熵合金超导体、高熵陶瓷超导体和高熵超导体薄膜的最新研究进展,并对高熵超导体进行了初步的展望.我们相信在高熵超导材料这一研究领域将会发现许多新的物理现象.

摘要：在常压下寻找新型高温超导材料是物理和材料领域共同关注的热点问题。近年来,机器学习技术和大数据成功地解决了材料特性与复杂物理因素之间关系建模的难题,在新型材料的优化设计中获得了重要应用。然而利用机器学习在材料数据库中寻找常规Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS)超导材料,存在可用数据量少的问题,导致设计出的超导材料种类少,结构构型单一。结合BCS超导理论和半监督学习方法,发展了神经网络模型预测BCS超导体。通过充分利用材料数据库中大量的无标签数据,即未知超导温度但已知电子结构的晶体材料,使得训练出的分类模型准确性达72%。模型预测出数十种可常压下存在的新型BCS超导材料,其中B-C和B-C-N体系的超导温度最高可达约60 K,高于MgB_(2)的39 K超导纪录。

摘要：二维材料异质结可以利用各组份二维材料的优异物理性质,实现按需设计制备新型的功能器件。通过构建二维半导体材料MoS_(2)与二维铁电材料In_(2)Se_(3)的异质结,研究了铁电极化对异质结的能带结构、电荷转移、压电系数及光电响应的影响。结果发现:当极化方向沿着从MoS_(2)指向In_(2)Se_(3)方向时,异质结能量更低、结构更稳定、电荷转移更多、能带带隙也更小;相比于面内应变对异质结带隙产生的微弱影响,利用极化方向的翻转可有效地调控异质结的带隙,实现从Ⅰ型能带对齐到Ⅱ型能带对齐;针对最稳定的异质结结构,发现压电系数e31相比于单层In_(2)Se_(3)提升了24倍。通过实验采用干法转移制备出MoS_(2)/In_(2)Se_(3)异质结,利用拉曼光谱与光致发光光谱对其光电特性进行表征,发现异质结区保留着各自组份材料的拉曼特征峰与激子峰信号,相比于单独的In_(2)Se_(3),异质结对In_(2)Se_(3)激子峰具有荧光增强效应。