在本项工作中,靳常青研究组和方忠研究组运用基于金刚石压砧的高压低温综合实验技术,在三维拓扑化合物Bi2Te3中成功地观察到压力诱导的超导转变。他们生长了高质量的P型Bi2Te3单晶,在3~6GPa压力范围发现了Tc≈3K的超导转变。进一步研究表明,这种转变(电阻陡降)的温度随外加磁场向低温端移动,表明转变的超导属性。结构实验表明,在上述压力区间Bi2Te3依然保持常压相构型,基于实验测量的结构数据,第一性原理计算证实母体相依然具有拓扑属性。即在呈现超导转变的压力区间,Bi2Te3的表面态依然具有Dirac锥的特征,所以形成体材料超导的p-型载流子费米面与Γ-点附近的Dirac表面态相对独立。

  在Bi2Te3中观察到的超导属性的可能物理图像为:通过适当摻杂(载流子浓度1018/cm3),首先在体内产生超导。进一步,通过近邻(proximity)效应,体态超导将表面态诱变为超导态。而具有Dirac锥的表面态的超导应为拓扑超导态,超导波函数可能具有Px+ipy对称。他们和斯坦福大学张首晟教授合作,类比He3的Balian- Werthamer相,进一步探讨了在Bi2Te3实现具有自旋三重态的体态拓扑超导的可能。