【儀表網 研發快訊】低溫下電阻隨溫度的線性變化是奇異金屬態的重要特征，在非常規超導材料中常被發現。高溫超導電性對這種奇異金屬態的依賴關系一直是高溫超導機理研究中備受關注的問題，可能隱含了破解高溫超導機理的“密碼”。一般情況下，高溫超導體的電阻隨溫度的變化既包含線性項，又包含溫度的平方項，近似可用一個溫度的冪律函數即R(T) = R0 + ATα, 或是R (T) = R0+ AT + BT2 來描述。冪指數α=1是奇異金屬態，系數A的值為零則表明奇異金屬態消失。
近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員孫力玲小組與研究員邱祥岡等，聯合美國普林斯頓大學教授R. Cava、美國加利福尼亞大學洛杉磯分校教授N. Ni， 對具有奇異金屬態的鐵基超導體Ca10(Pt4As8)((Fe0.97Pt0.03)2As2)5（簡稱為1048 超導體）中奇異金屬態和超導態的壓力響應行為進行了系統研究，發現了隨著壓力的增加，其超導轉變溫度（Tc）連續下降，同時冪指數由常壓下的 α=1 逐漸增加，而系數A隨著壓力逐漸減小。在量子相變臨界壓力處，超導轉變溫度Tc和A系數同時趨于零，轉變成具有非超導費米液體態的高壓相。
這是首次在高溫超導體中通過壓力調控觀察到奇異金屬與超導態的共存共滅現象，揭示了這類超導體的超導電性對奇異金屬態的依賴關系。研究通過對實驗結果的進一步分析發現，1048超導體的Tc與A系數之間服從與其他高溫超導體類似的經驗關系（Tc~ A0.5）。
相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到科學技術部、國家自然科學基金委員會、中科院戰略性先導科技專項（B類）和松山湖材料實驗室的支持。
圖1. 壓力下超導轉變溫度對冪指數α和A系數的依賴關系。
圖2. (a)壓力下1048超導體超導轉變溫度與系數A的變化關系；(b)不同的非常規超導體在壓力下及常壓摻雜得到Tc與A系數歸一化后的關系，包括1048超導體和Sr0.74Na0.26Fe2As2超導體以及常壓下摻雜的銅氧化物超導體及有機超導體。
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