近日，意昂3体育官网材料科學與工程學院王永剛課題組及合作者在J. Am. Chem. Soc. 發表題為“Superconductivity in Quasi-One-Dimensional Ferromagnet CrSbSe₃ under High Pressure”的研究論文🧚🏽‍♂️，報道了團隊在壓力誘導的雙態轉換材料方向取得的進展：通過外部壓力調控，在具有準一維結構的鉻基化合物中發現超導行為📊🙋🏽‍♀️。

課題組長期聚焦於發展新的高壓測試技術和探索新型壓力響應的雙態轉換材料，在自旋、光、電等功能材料方面均取得了多個引領性成果。例如在國際上較早建立並發展了原位高壓光電流測試方法和多功能的原位高壓倍頻測試方法；首次報道了有機無機雜化鈣鈦礦在壓力下的結構和光電功能演變（J. Am. Chem. Soc. , 2015, 137, 11144）；在六方鐵格子中發現壓致自旋交叉誘導的超導現象（Nat. Commun. , 2018, 9, 1914）👨🏼‍🦳；在黃銅礦CuFeS₂中發現壓力誘導的p-n載流子類型轉換（J. Am. Chem. Soc. , 2019, 141, 505）；在BiOIO₃中實現壓力誘導的倍頻“強-弱-無”三態轉換（Angew. Chem. Int. Ed. , 2022, 61, e202116656）等✉️🍨。

自1914年在金屬汞中發現超導電性以來👩‍❤️‍👨，人們已發現數以千計的超導材料👑。然而，基於3d過渡金屬鉻、錳的超導體卻非常稀少🎙，這主要歸因於鉻基、錳基化合物通常具有較強的磁性和磁拆對效應。直到2014年，人們才發現了第一個鉻基超導體CrAs👅，主要是通過對CrAs施加外部壓力抑製其長程磁有序，最終在磁性量子臨界點附近觀察到超導電性🤝。

本工作的研究對象CrSbSe₃在常壓下是一個具有準一維鏈狀結構鐵磁半導體。研究團隊通過施加外部壓力，發現CrSbSe₃經歷了連續兩次的等結構相變👊🏿🎊，並伴有體積塌縮現象😩。電輸運測量結果表明，結構相變的同時，樣品經歷了半導體-半金屬、半金屬-金屬轉變🐅。在樣品呈現金屬性的同時，開始表現出超導電性。結合高壓拉曼光譜表征以及第一性原理計算發現，得益於聲子軟化以及增強的p-d雜化，CrSbSe₃在57.9GPa下實現了7.7K的最大超導轉變溫度 （圖1）👨🏿‍🚒。該工作擴展了現有的鉻基超導家族❎，並為尋找更多低維範德華磁性超導材料提供了參考。

圖1. CrSbSe₃超導相圖及鉻基超導體家族

上述工作得到國家自然科學基金、上海同步輻射光源♈️、北京同步輻射裝置以及懷柔綜合極端條件實驗裝置的支持🛋。

論文信息🏌🏻‍♀️：

C.Li,Y.Wang,K.Liu,D.Jiang,J.Feng,T.Wen,B.Yue,Y.Zhou,L.Sun,* Y.Wang,*

Superconductivity in Quasi-One-Dimensional Ferromagnet CrSbSe₃ under High Pressure.

J.Am.Chem.Soc.,2024,10.1021/jacs.3c13503.