近期,稳态强磁场实验装置(SHMFF)用户中科院合肥物质科学研究院金沙贵宾厅-优惠大厅高压研究团队与安徽大学合作,利用高压研究手段发现了准二维拓扑笼目(kagome)金属CsV3Sb5中的双dome型非常规超导电性。相关研究结果以“Pressure-induced Reemergence of Superconductivity in Topological Kagome Metal CsV3Sb5”为题,发表在国际物理期刊《Physical Review B》上,并被选为亮点工作 (Editors’ Suggestion)。
非常规超导体因其有别于常规BCS理论的超导配对方式,一直是凝聚态物理领域研究的热门课题。研究表明,通过压力、掺杂或磁场等调控手段,非常规超导体表现出十分丰富的相图。因此,在新颖量子材料中,实现对超导电性的有效调控将极大地促进非常规超导物理的发展。
团队选取了准二维拓扑笼目金属CsV3Sb5为研究对象,其中钒原子组成笼目晶格(如图1中插图)。该体系天然地融合了超导、电荷密度波与非平庸拓扑电子能带结构等特性,为实现新奇物态的量子调控提供了良好的载体。研究团队利用金刚石对顶砧装置产生高压环境,通过电输运以及同步辐射X射线衍射实验手段发现CsV3Sb5在7.5-16.5 GPa出现了超导的消失和复现,形成一对分离的超导dome(如图1)。同时在约8 GPa下,晶格常数c/a比值也出现异常。基于实验结果,研究者提出超导的复现可能起源于Lifshitz转变诱导的费米面重构。该工作提供了拓扑笼目金属CsV3Sb5中非常规超导电性的清晰的实验证据,有助于揭示其物理机制。
文章链接: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.224513
图1:CsV3Sb5温度-压力相图,中间插图为CsV3Sb5笼目晶格结构示意图
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