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【中国科学报】中国科学技术大学新型笼目结构超导体研究获突破

发布时间:2021-10-20 09:42:49
来源:亚娱体育平台

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  中国科学技术大学陈仙辉院士团队近期在一种新型笼目结构超导体中发现非寻常的电荷密度波与超导的竞争关系,为理解新奇的电荷密度波和超导态提供了关键性实验证据。该成果日前在线发表于《自然—通讯》。

  传统超导和电荷密度波是两种不同的电子态,均起源于电声子耦合和费米面失稳。在传统电荷密度波和超导共存图像中,进入电荷密度波态后,由于费米面的嵌套打开能隙从而导致态密度的丢失,表现出电荷密度波与超导相竞争的行为。增加压力或化学掺杂等手段可以压制电荷密度波态,超导临界转变温度随着电荷密度波态压制,会展现出单穹顶状的行为。而在具有笼目结构的化合物中,理论预言会出现更多新奇量子物态,包括非传统超导态和手性密度波等。最近,一种具有94K电荷密度波转变温度的新型层状笼目结构超导体的发现,为相关研究提供了一个理想平台。

  研究人员结合多种加压手段,确定了这一新型笼目结构超导体在高压下的相图,并发现其超导临界转变温度随压力增加表现为双穹顶状的行为,而非传统的单穹顶状的行为。当压力在0.7~2吉帕时,样品表现出反常的超导临界转变温度压制。当压力达到2吉帕后,电荷密度波被完全压制,超导临界转变温度最高可达8K,这也是目前具有笼目结构材料所报道的最高超导临界转变温度。该反常的双穹顶状超导相图,可能由公度电荷密度波态转变为近公度电荷密度波态导致。在近公度电荷密度波态会有电荷密度波畴壁形成,从而导致超导临界转变温度的反常压制和超导展宽。

  研究结果表明,这种新型超导体中的超导态和电荷密度波态对压力非常敏感,两者具有非寻常的竞争关系,为研究非传统电荷密度波机制提供了实验线索。

  中国科学技术大学陈仙辉院士团队近期在一种新型笼目结构超导体中发现非寻常的电荷密度波与超导的竞争关系,为理解新奇的电荷密度波和超导态提供了关键性实验证据。该成果日前在线发表于《自然—通讯》。

  传统超导和电荷密度波是两种不同的电子态,均起源于电声子耦合和费米面失稳。在传统电荷密度波和超导共存图像中,进入电荷密度波态后,由于费米面的嵌套打开能隙从而导致态密度的丢失,表现出电荷密度波与超导相竞争的行为。增加压力或化学掺杂等手段可以压制电荷密度波态,超导临界转变温度随着电荷密度波态压制,会展现出单穹顶状的行为。而在具有笼目结构的化合物中,理论预言会出现更多新奇量子物态,包括非传统超导态和手性密度波等。最近,一种具有94K电荷密度波转变温度的新型层状笼目结构超导体的发现,为相关研究提供了一个理想平台。

  研究人员结合多种加压手段,确定了这一新型笼目结构超导体在高压下的相图,并发现其超导临界转变温度随压力增加表现为双穹顶状的行为,而非传统的单穹顶状的行为。当压力在0.7~2吉帕时,样品表现出反常的超导临界转变温度压制。当压力达到2吉帕后,电荷密度波被完全压制,超导临界转变温度最高可达8K,这也是目前具有笼目结构材料所报道的最高超导临界转变温度。该反常的双穹顶状超导相图,可能由公度电荷密度波态转变为近公度电荷密度波态导致。在近公度电荷密度波态会有电荷密度波畴壁形成,从而导致超导临界转变温度的反常压制和超导展宽。

  研究结果表明,这种新型超导体中的超导态和电荷密度波态对压力非常敏感,两者具有非寻常的竞争关系,为研究非传统电荷密度波机制提供了实验线索。