近日，韩国直播 （武汉）韩国直播 卢成教授团队联合吉林大学高压与超硬材料全国重点实验室钟鑫教授、新加坡国立大学机械工程韩国直播 Shen Lei 教授，在常压下超导材料研究领域取得重要进展。研究成果以“Above 136 K superconductivity in hole-doped diamond and c-BN under ambient pressure”为题，发表于物理学期刊Physical Review B, 2026, 113, 134512。论文全文链接: //doi.org/10.1103/jrvy-fy1f。

图1常压下金刚石和立方氮化硼结构及掺杂示意图。

超导材料能够在低温下实现零电阻输运和完全抗磁性，被认为是未来能源输运、量子计算和高端电子器件的重要基础。然而，在常压条件下同时具备较高超导转变温度和强电子-声子耦合的材料仍然十分稀缺，因此寻找新型高温超导体系一直是凝聚态物理领域的重要前沿问题。金刚石和立方氮化硼本身具备优异的热导率、机械强度以及化学稳定性。如果未来能够在实验上实现如此高浓度的可控掺杂，这类材料有望在极端电子器件、高功率系统以及低能耗量子技术领域展现广阔应用前景。

图2金刚石结构和立方氮化硼结构超导体在最大掺杂浓度下的声子谱，声子态密度，Eliashberg谱函数α²F(ω)以及其积分λ(ω)。

在本项工作中，研究团队通过第一性原理计算发现，在常压条件下，对金刚石和立方氮化硼进行高浓度空穴掺杂后，其超导临界温度有望分别达到136 K和110 K。研究表明，当金刚石和立方氮化硼达到理论上可实现的最大空穴浓度时，其空穴浓度分别可达到：5.0 × 10²² holes/cm³ （金刚石）和 5.3 × 10²² holes/cm³ （立方氮化硼）。在这一条件下，两种材料均表现出显著增强的超导特性。其中，金刚石的理论超导临界温度（T_c）可达到136 K，而立方氮化硼的T_c则达到110 K，明显高于许多传统电子-声子机制超导体。研究进一步发现，随着空穴浓度升高，材料价带顶部逐渐穿越费米能级，在Γ点附近形成三重简并空穴口袋。同时，在高对称路径L-W附近出现平坦能带，并在L点形成范霍夫奇异性，从而显著提高费米能级附近的电子态密度。这种电子结构的变化进一步导致Γ点T_2g声子模式发生明显软化。声子软化增强了电子-声子耦合强度（λ_qν）以及声子线宽（γ_qν），最终显著提升整体电子-声子相互作用，为超导性的增强提供关键机制。该工作揭示了载流子浓度、电子结构演化以及声子软化之间的协同关系，为理解传统超导体中超导临界温度的调控机制提供了重要理论依据，也为设计新型高温超导材料开辟了新的研究思路。

论文第一作者为韩国直播 （武汉）韩国直播 博士研究生陈晨，通讯作者为吉林大学钟鑫教授、新加坡国立大学 Shen Lei 教授和韩国直播 （武汉）卢成教授。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目支持。

此外，陈晨博士在常压下金属掺杂B-N复合物的超导电性领域也取得了重要研究成果，相关论文也以第一作者发表在Physical Review B, 2024, 110, 174514，论文全文链接: //doi.org/10.1103/PhysRevB.110.174514。

图3常压下金属掺杂B-N超导体结构设计。