中国科学家引领磁性超导新纪元：电子谱学空间能级辨识精度再创新高

8月23日消息，南方科技大学物理系传来振奋人心的科研成果，其量子奇点与演生物质实验室成功观测到的手性笼目超导振荡现象，不仅揭示了新材料科学的前沿动态，还一举打破了电子谱学领域的空间能量分辨率记录，达到了前所未有的1微电子伏特（1μeV）。

项目背景

磁性与超导一般被认为是两种互斥的量子态，然而物理巨匠 Matthias 和 Anderson 早在 1958 年就考虑过二者在晶格阻挫体系中的关联，并提出了磁性超导的可能性。

笼目（kagome）晶格是由顶点互相连接的三角形组成的图案，是一种具有几何阻挫的晶格结构。

项目团队介绍

该项目由南方科技大学物理系殷嘉鑫副教授课题组带领，组建了一支由中国、瑞士、德国和新加坡学者组成的国际团队。

南科大物理系博士后邓翰宾为论文的第一作者，南科大为论文第一单位。

殷嘉鑫课题组成员还包括量子中心副研究员秦海浪、南科大物理系博士后刘国威和杨天宇。

项目历程

自 2018 年起，殷嘉鑫与合作者报道了一系列关于笼目磁体和超导体中的量子调控的研究成果，推进了前沿研究的新方向：拓扑笼目材料。

在 2022 年发表在 Nature 的综述文章中，殷嘉鑫等人指出，笼目超导体可以作为探索磁性超导的重要载体，并称其为磁性融合的超导态（Magnetically intertwined superconductivity）。

项目简介

殷嘉鑫团队在笼目超导体 KV3Sb5 和 CsV3Sb5 中观测到的手性超导能隙振荡，振荡周期为 2×2；在动量空间中 2×2 的三组散射峰强度不同，由弱到强的旋转方向可以定义出超导能隙震荡的手性。

通过实验发现，超导能隙振荡的手性可以被施加的外磁场调控成顺时针或逆时针旋转。进一步地，研究团队用超导针尖实现了超导约瑟夫森隧道结来探测局域配对电子密度，并观测配对电子密度为 2×2 的手性振荡。