浙江大学合成新型铬基笼目晶格反铁磁体 CsCr3Sb5：在磁性边缘实现超导电性，成果登 Nature

8 月 30 日消息，浙江大学研究组联合中国科学院物理研究所在笼目晶格材料研究中取得了重要突破，他们成功合成了新型铬基笼目晶格反铁磁体 CsCr₃Sb₅，并且通过压力调控，在磁性边缘实现了超导电性，其表现十分类似于非常规超导体。

传统竹编制品中有一种常见的图案，共用顶点的正三角形彼此相连，形成“笼目”花样。科学家将具有这种晶体结构的材料称为笼目材料。

研究团队通过大幅改变助溶剂配比，成功生长出铬基 CsCr₃Sb₅ 单晶。刘艺博士表示：“由于目标产物是个亚稳相，实际生长出来的产物大都是热力学稳定相，因此产率仅约为千分之一。单晶的尺寸也基本在 0.5mm 以内，与笔尖的粗细相当。”

大多数非常规超导体系具有与磁性相联系的普适电子相图。通过调节控制参量（化学掺杂、压力、电场等），磁有序可被逐渐压制，随之出现非常规超导电性。曹光旱教授表示：“我们的工作揭示出铬基笼目晶格体系也具有与典型非常规超导体相似的电子相图。”

CsCr₃Sb₅ 体系的最高超导转变温度（6.4 K）出现在磁有序消失的压力点（亦被称为量子临界点，QCP）附近，此时的上临界磁场超过泡利顺磁极限。同时，高温正常态显示出非费米液体（或者叫做奇异金属）行为。

曹光旱教授称，CsCr₃Sb₅ 是一类新的笼目材料体系，具有与笼目晶格相关的平带和几何阻挫等特性，其压力诱导的超导电性展现出非常规超导体的许多共性，对它的深入研究将有助于解决非常规超导机理问题。

这项研究成果发表在 Nature 上，附论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07761-x