科学家对于高的超导临界转变温度（Tc）的追求永无止境。根据经典的BCS 理论，当材料含有轻元素时，容易产生高的德拜温度（θD），从而可能获得更高Tc的超导电性。硼（B）是元素周期表第五号元素，是一种典型的轻元素，含硼化合物是实现高Tc超导体的理想体系。硼化物超导体的探索由来已久，2001 年日本科学家秋光纯发现超导电性高达39 K 的MgB2 后，更是了掀起了硼化物尤其是金属二硼化物超导体的研究热潮。随后，科学家们合成出了超过100种与MgB2 同构的金属二硼化物，遗憾的是，大部分样品都不具有超导电性，即使能实现超导，其Tc也远低于经典的MgB2。
针对上述问题，联合团队利用金刚石对顶压砧（DAC）对金属硼化物MoB2的高压结构及物性进行了深入的研究。利用上海同步辐射光源对MoB2高压原位结构探究的结果显示，当压力增加到65 GPa时, MoB2由β-结构相变为α-结构（图1b），高压下焓值计算也与实验结果吻合，证明了MoB2高压下发生结构相变。进一步的高压原位电输运研究显示，MoB2在21 GPa开始出现超导，且Tc随压力迅速升高。当压力超过70 GPa后，Tc随压力的增加趋势变缓，当压力达到110 GPa, 超导转变温度超过32 K，且仍未饱和（图1c，1d）。
图2. (a) MoB2电子能带结构。(b) MoB2电子态密度。(c) MoB2声子散射图。(d) MoB2声子态密度和电声耦合谱函数α2F(ω)。(e) MoB2 的H点（c图）低频声学支原子位移。(f) MgB2常压B-B面内声子振动。
高压下的MoB2与经典的MgB2不仅结构相同，且超导转变温度都相对较高。然而第一性原理计算结果表明，MoB2高压相的超导电性虽然可以用电-声耦合的理论进行解释，但与经典的MgB2却有很大差异。一是电子结构明显不同，与MgB2迥异的是，在α-MoB2中，过渡金属Mo原子的d轨道电子在费米面的电子态密度远高于B原子（图2a，2b）。二是声子模式对电-声耦合的贡献有很大差异，与MgB2中高频声子起主要贡献不同，在α-MoB2中是来自Mo原子的低频声子占主导（图2c，2d）。总之，α-MoB2在kz方向有很大的能带散射，费米面呈现三维特征，及Mo原子面外振动声子与费米面附近的Mo的d电子发生强的电-声耦合，共同带来了MoB2中的高Tc超导电性（图2e，2f）。
齐彦鹏课题组一直致力于高压原位测量方面研究，利用自主开发的高压技术对功能材料实现量子调控，在拓扑材料Pt2HgSe3(npj Quantum Mater., 2021, 6, 98), LaAlSi, (Phys. Rev. B., 2022, 105, 174502), 准一维材料(NbSe4)2I (Mater. Today Phys., 2021, 21, 100509), Bi4I4(npj Quantum Mater., 2018, 3, 4), Kagome材料CsV3Sb5 (Adv. Mater., 2021, 33, 2102813)，笼状材料IrAs3, IrP3(J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 6208), BaIr2Ge7, Ba3Ir4Ge16 (Matter Radiat. Extremes, 2022, 7, 038404), 层状材料NaSnAs (Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202216086)等材料体系中都实现了压力诱导的超导电性。本次在MoB2中发现Tc超过30 K的超导电性，是高压量子调控的又一重要进展；更重要的是，本项工作指出在设计富含轻元素高温超导体时，不仅要考虑轻元素形成的框架，同时也可选择合适的金属，充分发挥较局域的d电子对高温超导电性的贡献作用，这为探索轻元素高温超导体带来了新思路。