DOI: https://doi.org/10.1103/rpc8-zb4l
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41861314
تاريخ النشر: 2026-01-15
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: فيزياء المادة المكثفة المتقدمة
نظرة عامة
في هذه الدراسة، نبلغ عن اكتشاف الموصلية الفائقة الناتجة عن الضغط في المركب السبينل CuIr\(_2\)S\(_4\)، محققين درجة انتقال (\(T_c\)) تبلغ 18.2 كلفن، والتي تتجاوز الرقم القياسي السابق البالغ 13.7 كلفن لهذه الفئة من المواد. من خلال قياسات النقل الكهربائي وحيود الأشعة السينية باستخدام السنكروترون التي أجريت عند ضغوط تصل إلى 224 جيجا باسكال، نحدد ظهور مرحلتين موصلتين فائقتين متميزتين من حالة عازلة مرتبة بالشحنة. تظهر المرحلة الأولى (SC-I) حوالي 18 جيجا باسكال، وتتميز بمنطقة موصلة فائقة على شكل قبة حيث يظهر المقاومة انخفاضًا كبيرًا، على الرغم من أنها لا تصل إلى الصفر المطلق عند درجة حرارة القاعدة لدينا.
عند الضغوط التي تتجاوز 111.8 جيجا باسكال، تظهر مرحلة موصلة فائقة ثانية (SC-II)، تتواجد جنبًا إلى جنب مع SC-I على مدى واسع من الضغوط. في النهاية، تحقق SC-II حالة مقاومة صفرية حقيقية فوق 122.2 جيجا باسكال. ترتبط هذه المراحل الموصلية الفائقة ارتباطًا وثيقًا بسلسلة من التحولات الهيكلية التي تغير شبكة البايروكلاور المحبطة لذرات الإيريديوم. لا تعزز نتائجنا فقط فهم الموصلية الفائقة في المواد السبينل، ولكنها تقترح أيضًا مسارًا قابلاً للتطبيق لتحقيق اقتران عالي \(T_c\) مباشرة من حالة عازلة مترابطة من خلال ضبط الشبكة.
DOI: https://doi.org/10.1103/rpc8-zb4l
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41861314
Publication Date: 2026-01-15
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Advanced Condensed Matter Physics
Overview
In this study, we report the discovery of pressure-induced superconductivity in the spinel compound CuIr\(_2\)S\(_4\), achieving a transition temperature (\(T_c\)) of 18.2 K, which surpasses the previous record of 13.7 K for this class of materials. Through electrical transport measurements and synchrotron X-ray diffraction conducted at pressures up to 224 GPa, we identify the emergence of two distinct superconducting phases from an initial charge-ordered insulating state. The first phase (SC-I) appears around 18 GPa, characterized by a dome-shaped superconducting region where resistivity shows a significant drop, although it does not reach absolute zero at our base temperature.
At pressures exceeding 111.8 GPa, a second superconducting phase (SC-II) emerges, coexisting with SC-I over a wide pressure range. SC-II ultimately achieves a true zero-resistance state above 122.2 GPa. These superconducting phases are closely associated with a series of structural transitions that alter the frustrated pyrochlore lattice of Ir atoms. Our findings not only enhance the understanding of superconductivity in spinel materials but also suggest a viable pathway for achieving high \(T_c\) pairing directly from a correlated insulating state through lattice tuning.