通过结合全面的高压测量和第一性原理计算,一个研究小组发现了压力引起的超导(SC)的异常演变以及天然块体范德华异质结构中 SC 与电荷密度波(CDW)序之间的奇异相互作用。
他们的研究成果发表在《物理评论快报》上。
通过连续压力设计范德华异质结构 (vdWH)不仅可以生成新的物质状态,还可以提供一个独特的平台来研究分离层中竞争电子序之间的相互作用。天然块体 vdWH 6R-TaS2在不同的 1T- 和 1H-TaS2单层中结合了 CDW 序和 SC,相当于超导体-绝缘体-超导体约瑟夫森结的堆叠。
在本研究中,研究人员研究了压力调节对 6R-TaS2中超导和 CDW 序之间相互作用的影响。通过压缩 6R-TaS2,他们发现超导 Tc 表现出非单调行为:最初增加,然后稳定下来,然后下降,最后在较高压力下重新上升。
详细分析表明,非单调行为可以用与 1T 层演化相关的压力调谐约瑟夫森耦合场景来解释:首先从绝缘体到具有静态 CDW 有序的金属,然后到具有波动 CDW 有序的金属,最后变成超导。
杨兆荣教授表示:“我们的研究结果不仅揭示了范德华金材料在高压下的新颖物理性质,而且为理解复杂量子材料中的超导性提供了新的视角,对量子材料设计和应用具有重要意义。”
该团队包括中国科学院合肥物质科学研究院的杨教授,以及南京大学和安徽大学的研究人员,