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建立笼目超导体CsV₃Sb₅中超导配对对称性的压力演化相图 | 进展

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-05-25 17:58

主要观点总结

本文探索了笼目超导体CsV₃Sb₅的非常规超导配对对称性及其形成机制,揭示了其在压力调控下的量子现象和超导特性。研究团队通过实验研究,发现了该材料在高压下的s + i d配对态,具有完全打开的超导能隙,并自发打破晶体的C₆旋转对称性。该研究为理解电荷有序、自旋涨落与非常规超导之间的相互作用关系提供了关键实验依据。

关键观点总结

关键观点1: 笼目超导体CsV₃Sb₅的非常规超导特性

CsV₃Sb₅在压力调控下表现出丰富的量子现象,为研究非常规超导提供了理想平台。研究团队通过实验研究揭示了其超导配对机制可能涉及多种序参量的相互作用。

关键观点2: HX-02课题组的研究成果

HX-02课题组在CsV₃Sb₅体系中取得了一系列研究进展,通过核磁共振和核四极矩共振实验确认了CDW的微观调制结构,并观察到压力下的CDW量子临界点及自旋涨落的增强。

关键观点3: CsV₃Sb₅在高压下的s + i d配对态

研究团队发现CsV₃Sb₅在高压下形成s + i d配对态,具有完全打开的超导能隙,并自发打破晶体的C₆旋转对称性。该状态的形成可能与压力下增强的自旋涨落有关。

关键观点4: 实验方法和结果

研究团队通过极低温高压NQR实验揭示了超导能隙结构及对称性特征。他们观察到常压下自旋晶格弛豫率的变化,以及压力下上临界磁场的二重对称性。


正文

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Sb 在常压下具有含线节点的多能隙结构;(2)在压力超过CDW的量子临界压力( P c ≈1.85GPa)后, Hebel-Slichter相干峰消失,但1/ T ₁在 T c 之下以快于 T 5 的速度下降,表明超导能隙完全打开;(3) P > P c 区域内,上临界磁场 H C2 均呈现出二重对称性,表明超导态破坏了 C 6 对称性。综合实验结果, 研究团队提出CsV Sb 在高压下形成s + i d 配对态,这不仅具有完全打开的超导能隙,还自发打破晶体的 C 旋转对称性,并指出压力下增强的自旋涨落可能促进了该配对态的形成。 此外,实验还发现局域电场梯度在s + i d 超导态内出现的电荷再分布及 C 对称性破缺行为。


图1 (a) CsV₃Sb₅的温度-压力相图及自旋晶格弛豫率1/ T 1 温度依赖随压力的演化。(b) 上临界磁场 H







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