近日，中国科学技能年夜学物理学院、中国科学院强耦合量子质料物理重点试验室陈仙辉传授团队的应剑俊特任研究员等人与南京年夜学孙建传授课题组互助于高压元素超导范畴取患上主要进展。经由过程超高压技能手腕，研究团队发明元素钪于����APP高压下具备高达36 K的超导改变温度，刷新了元素超导最高改变温度的记载。相干研究结果在6月22日以 Record High 36 K Transition Temperature to the Superconducting State of Elemental Scandium at a Pressure of 260 GPa 为题于线揭晓于《物理评论快报》上（Phys. Rev. Lett. 130, 256002 (2023)）。

元素超导体为研究超导电性提供了一个最简朴、最洁净的质料平台。自从1911年荷兰科学家昂尼斯于元素汞中发明超导电性以来，愈来愈多的元素被发明具备超导电性。今朝，共有50多种元素于常压或者高压情况下被发明具备超导电性。然而，年夜大都元素的超导改变温度都较低，以前最高的元素超导改变温度为26 K，是由元素钛于高压下所实现。

初期研究发明，元素钪于压力下会履历四个布局相变。于23 GPa以上，Sc-I相会改变为Sc-II相，而且Sc-II相的超导改变温度于100 GPa摆布到达最高近20 K，其相对于较高的超导改变温度被以为是来历在电子逐渐从4s轨道向3d轨道转移所致使。因为初期高压试验技能的限定，元素钪于更高压力下的超导电性研究仍旧十分缺少。

图示：元素钪的超导改变温度随压力的演化相图。

针对于这一问题，我校陈仙辉传授研究团队的应剑俊特任研究员等人对于元素钪举行了超高压下的输运研究，确定了其高压下的超导相图。经由过程高压电输运丈量发明于Sc-II相，超导改变温度（Tc）随压力增长而迅速增长，与初期的报导一致。而于进入Sc-III相后，Tc随压力险些连结稳定。当进入Sc-IV相后，Tc随压力的增长又继承增长，最高到达28 K。当系统终极于高压下进入Sc-V相后，其超导改变温度忽然晋升到36 K，而且随压力险些连结变迁。随后，研究团队经由过程第一性道理计较摸索了高压下超导改变温度年夜幅晋升的物理来历。计较成果注解：Sc-V相中d电子与中等频次声子之间的强耦合是致使其高Tc的最重要的缘故原由。这些成果注解元素钪于压力下的超导改变温度与布局紧密亲密相干，于Sc-V相中发明的36 K超导改变温度不单刷新了元素超导改变温度的记载，并且也为于简朴系统中寻觅高温超导质料提供了一个新的思绪。

中科年夜物理学院应剑俊特任研究员为相干文章的第一作者以及配合通信作者，陈仙辉传授以及南京年夜学孙建传授为上述文章的配合通信作者。相干事情获得了科技部、国度天然科学基金委、中国科学院和安徽省指导工程的相干基金资助。

论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.130.256002

（物理学院、中国科学院强耦合量子质料物理重点试验室、合肥微标准物资科学国度研究中央、科研部）

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