近期，中科院合肥研究院強磁場中心高壓研究團隊與安徽大學等單位合作，利用高壓研究手段發現了準二維拓撲籠目(kagome)金屬CsV₃Sb₅中的雙dome型非常規超導電性。相關研究結果以“Pressure-induced Reemergence of Superconductivity in Topological Kagome Metal CsV3Sb5”為題，發表在期刊Physical Review B上，并被選為亮點工作 (Editors’ Suggestion)。  

　　非常規超導體因其有別于常規BCS理論的超導配對方式，一直是凝聚態物理領域研究的熱門課題。研究表明，通過壓力、摻雜或磁場等調控手段，非常規超導體表現出十分豐富的相圖。因此，在新穎量子材料中，實現對超導電性的有效調控將極大地促進非常規超導物理的發展。

　　團隊選取了準二維拓撲籠目金屬CsV₃Sb₅為研究對象，其中釩原子組成籠目晶格（如圖1中插圖）。該體系天然地融合了超導、電荷密度波與非平庸拓撲電子能帶結構等特性，為實現新奇物態的量子調控提供了良好的載體。研究團隊利用金剛石對頂砧裝置產生高壓環境，通過電輸運以及同步輻射X射線衍射實驗手段發現CsV₃Sb₅在7.5-16.5 GPa出現了超導的消失和復現，形成一對分離的超導dome（如圖1）。同時在約8 GPa下，晶格常數c/a比值也出現異常。基于實驗結果，研究者提出超導的復現可能起源于Lifshitz轉變誘導的費米面重構。該工作提供了拓撲籠目金屬CsV₃Sb₅中非常規超導電性的清晰的實驗證據，有助于揭示其物理機制。

　　強磁場中心碩士生張朱一和博士生陳正為本文的共同第一作者，周建輝研究員、陳緒亮副研究員和楊昭榮研究員為文章的共同通訊作者。朱相徳研究員在高質量單晶生長方面提供了支持。

      該項研究獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、安徽省自然科學基金、中國科學院青年創新促進會和強磁場安徽省實驗室相關基金等項目的資助。

　　文章鏈接: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.224513 

　　圖1：CsV3Sb5溫度-壓力相圖，中間插圖為CsV3Sb5籠目晶格結構示意圖