Nat. Phys.：陈仙辉院士团队在超导体研究领域取得重要进展

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发布时间：2023-05-12

近日，中国科学技术大学物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉院士、王震宇教授等人在笼目超导的电子向列相研究中取得重要进展。

使用扫描隧道显微镜，实验团队观察了kagome超导体CsV_3-xTi_xSb₅中的微观信息。相关发现不仅为理解笼目超导体的演生物理提供了重要的实验线索，也为研究实际晶格体系中电子的关联效应提供了新的方向。

5月11日，研究成果以《kagome超导体的线型状态下的单向电子-声子耦合(Unidirectional electron–phonon coupling in the nematic state of a kagome superconductor)》为题，发表在《自然·物理学》期刊上。中科大物理学院的博士研究生吴平和安徽大学的涂玉兵为文章的共同第一作者，王震宇教授和陈仙辉教授为文章的共同通讯作者。

电子向列性(nematicity)是一种普遍存在于相关量子流体中的现象，包括高温超导体(HTS)和量子霍尔系统，其中旋转对称性被电子自由度自发破坏。如今，电子向列性在铜基和铁基高温超导体、量子霍尔液体和石墨烯摩尔超晶格等系统中广泛观察到。它的驱动机制以及与其他对称性破坏相的关系（尤其是超导性），已经成为现代凝聚态物理学的一个关键焦点。

探索具有新结构的超导材料体系，从而进一步研究超导与各种交织序的关联是当前领域的一个重要研究方向，其中一类备受关注的体系为二维笼目结构。理论预测在范霍夫奇点（van Hove singularities）掺杂附近，二维笼目体系可呈现出新奇的超导电性和丰富的电子有序态，但长期以来缺乏合适的材料体系来实现其关联物理。

近几年，笼目超导体AV₃Sb₅(A = K, Rb, Cs) 的发现为研究三角格子中的电子态对称破缺提供了一个重要平台。在笼目超导CsV₃Sb₅体系的前期研究中，陈仙辉院士团队成功揭示了面内三重调制的电荷密度波态（Phys. Rev. X11, 031026 (2021)），观察到并阐明了压力下电荷密度波的演化及其与超导态的反常竞争关系（Nat. Commun. 12, 3645 (2021)；Nature 611, 682-687 (2022)），同时发现该电荷密度波在低温下可以演化出一类新奇的电子向列相（Nature 604, 59–64 (2022)）。