最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导国家重点实验室赵忠贤院士、孙力玲研究员及博士研究生张超等与周兴江研究员及博士生陈朝宇合作,利用自主研制的先进的低温-高压-磁场综合测量系统,对拓扑绝缘体Bi2Te3单晶进行了系统的研究。通过高压原位磁阻和交流磁化率的双重测量,研究了压力诱导的拓扑绝缘体至超导体的转变。并通过高压实时霍尔测量,首次给出了压力下超导转变温度与载流子浓度和类型的转变之间的定量关系。相关实验结果发表在Physical Review B(83, (2011) 140504),并被该期选为Editor's Suggestion和亮点工作。

  拓扑绝缘体作为一种新奇的量子物质态,其行为完全不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”。它的体态表现出绝缘性质,而表面态则表现为金属特性。在拓扑绝缘体内部的电子能带结构和常规的绝缘体相似,费米能级位于导带和价带之间的能隙当中。在拓扑绝缘体的表面存在特殊的狄拉克能带结构,而且由于受到时间反演对称性的保护,这种结构非常稳定。理论研究表明,当把拓扑绝缘体和铁磁性或超导体组合在一起时,会产生一些新的物理现象,一个重要的研究方向是发现和研究拓扑超导体。