稳态强磁场实验装置用户发现拓扑笼目半金属中高压诱导的双dome型非常规超导态
时间 : 2021-06-24     

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强磁场科学中心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。相关研究成果以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,在新颖非常规超导材料中,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CsV3Sb57.5-16.5GPa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8GPa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。该研究工作为拓扑笼目金属CsV3Sb5中非常规超导电性提供了清晰的实验证据,有助于揭示其物理机制。 

文章链接 https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.224513 

 

1CsV3Sb5温度-力相,中间插图为CsV3Sb5目晶格构示意