科技日報記者 吳長鋒
記者從中國科學技術(shù)大學了解到，該校陳仙輝、吳濤和王震宇等組成的團隊，在籠目超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)一種新型電子向列相，不僅為理解籠目結(jié)構(gòu)超導(dǎo)體中電荷密度波與超導(dǎo)電性之間的反常競爭提供了重要實驗證據(jù)，也為進一步研究關(guān)聯(lián)電子體系中與非常規(guī)超導(dǎo)電性密切相關(guān)的交織序提供了新的研究方向。相關(guān)成果2月10日發(fā)表于《自然》。
中國科大供圖
電子向列相廣泛存在于高溫超導(dǎo)體、量子霍爾絕緣體等電子體系，與高溫超導(dǎo)電性之間存在緊密聯(lián)系，被認為是一種與高溫超導(dǎo)相關(guān)聯(lián)的交織序。探索具有新結(jié)構(gòu)超導(dǎo)材料體系，從而進一步研究超導(dǎo)與各種交織序的關(guān)聯(lián)是當前領(lǐng)域的一個重要研究方向，其中一類備受關(guān)注的體系為二維籠目結(jié)構(gòu)。理論預(yù)測二維籠目體系可呈現(xiàn)出新奇的超導(dǎo)電性和豐富的電子有序態(tài)，但長期以來缺乏合適的材料體系實現(xiàn)其關(guān)聯(lián)物理，籠目超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)為該方向的探索提供新的研究體系。
在前期工作的基礎(chǔ)上，研究團隊結(jié)合掃描隧道顯微鏡、核磁共振以及彈性電阻三種實驗技術(shù)，發(fā)現(xiàn)體系在進入超導(dǎo)態(tài)之前，三重調(diào)制電荷密度波態(tài)會進一步演化為一種熱力學穩(wěn)定的電子向列相，并確定轉(zhuǎn)變溫度在35開爾文左右。新型電子向列相具有Z3對稱性，在理論上被three state Potts模型所描述，因而又被稱為“Potts”向列相。有趣的是，這種新型電子向列相近期在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系中也被觀察到。
這一成果不僅在籠目結(jié)構(gòu)超導(dǎo)體中揭示了一種新型電子向列相，也為理解這類體系中超導(dǎo)與電荷密度波之間的競爭提供了實驗證據(jù)。此前的掃描隧道譜研究表明，籠目結(jié)構(gòu)超導(dǎo)體系中可能存在超導(dǎo)電性與電荷密度波序相互交織而形成的配對密度波態(tài)（PDW）。在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度之上發(fā)現(xiàn)的電子向列序，可以被理解成一種與PDW相關(guān)的交織序，這一結(jié)果也為理解高溫超導(dǎo)體中的PDW提供了重要線索和思路。
關(guān)鍵詞： 超導(dǎo)體 科學家 發(fā)現(xiàn)
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