近期，中科院合肥研究院强磁场中心的高压研究团队与安徽大学、南丹麦大学、南京大学等单位合作，利用高压研究手段发现了一种具有新颖结构的超导体。相关研究结果以“Long-Range Ordered Amorphous Atomic Chains as Building Blocks of a Superconducting Quasi-One-Dimensional Crystal”为题，发表在材料学国际顶级期刊Advanced Materials上。 

　　固体材料按照结构可分为晶体、非晶体和准晶体：一般来说，晶体同时具有长程和短程的平移或旋转对称序；非晶体中短程有序但不具有长程序；准晶体则具有长程的旋转对称序而没有长程的平移对称序。具有长程有序但短程无序的材料在自然界中非常罕见。 

　　团队选取具有准一维链状结构的(TaSe₄)₂I为研究对象，作为其结构主要组成单元的TaSe₄链沿c方向延伸且相互之间平行排列，同时与沿c方向的I原子链相互嵌套，共同组成三维晶格。由于(TaSe₄)₂I准一维链状结构特点，它是一种典型电荷密度波材料；最近，人们从电子能带结构的拓扑分类研究发现其高温相为Weyl半金属，低温下伴随电荷密度波转变体系进入一种所谓的轴子绝缘态。研究团队利用金刚石对顶砧装置产生高压环境，通过同步辐射X射线衍射实验发现(TaSe₄)₂I在20GPa以上TaSe₄链内虽然出现了非晶化，但链之间仍然保持着长程有序（如图所示），从而在结构上表现出原子排列的短程无序但长程有序的“复合”现象。更为有趣的是，伴随着原子链内部的非晶化，体系还表现出了超导电性。与高压下新颖结构相一致，超导电性表现出两步型的转变，即原子链内先出现超导，原子链间的耦合导致长程相干出现零电阻。该研究发现不但拓展了人们对固体材料传统分类的认识，还提供了一个研究准一维超导电性的理想平台。 

　　高压研究团队成员安徽大学安超博士为本文的第一作者，陈绪亮博士、张古非教授（南丹麦大学）和杨昭荣研究员为文章的共同通讯作者。 

　　文章链接: https://doi.org/10.1002/adma.202002352。

　　图：(TaSe₄)₂I高压下的新物态