明星教授團隊與波蘭科學院Carmine Autieri博士、中科院物理所王鉑森博士等人合作，在體相準二維過渡金屬二硫族化合物1T-NbS₂材料的電荷密度波和高壓超導領域取得重要進展，相關研究成果于近期發表在國際知名物理學期刊《Physical Review B》上，論文題名為:“Charge density wave instability and pressure-induced superconductivity in bulk 1T-NbS₂”。

電荷密度波是由于其獨特的結構導緻的電荷密度在空間中呈現的周期性調制，這種調制可以使電子無耗散的傳導。這種現象能夠與超導現象相媲美，一直是近幾十年凝聚态物理研究領域的熱點。

明星教授團隊與合作者利用第一性原理計算首次對體相1T-NbS₂ 的電荷密度波相的起源、Mott相變以及高壓誘導的超導電性進行了系統的理論研究。通過聲子譜研究發現在波矢q=0.267 處出現聲學支軟模，這種軟模會誘導體系在空間中發生的周期性大衛星結構調制，形成電荷密度波相。對電子磁化率的實部與虛部和聲子線寬研究表明，較強的電聲耦合效應是導緻體系出現電荷密度波不穩定性的根本起源。對大衛星結構的電荷密度波相的磁性研究，發現在非磁态下體系呈現準一維金屬性質，對最高占據态的實空間電荷密度計算發現體系中還存在軌道密度波，而考慮磁序後體系具有層間反鐵磁性并伴随有Mott絕緣體相變。此外，研究還發現靜水壓對電荷密度波不穩定性有抑制作用，在30GPa時體相1T-NbS₂的虛頻完全消失，伴随着超導電性出現。随着進一步的壓縮，超導溫度與電聲耦合系數呈現相同趨勢的下降，證明了超導電性的起源是電聲耦合作用。

上述研究工作得到國家自然科學基金、廣西自然科學基金、廣西科技基地和人才專項及9728太阳集团首页科研啟動基金的支持。9728太阳集团首页理學院為第一署名單位與通訊單位，2018級碩士研究生王威同學為第一作者。

《Physical Review B》是美國物理學會(The American Physical Society，APS)旗下重要期刊之一，是凝聚态物理學領域公認的權威學術期刊之一，在全球物理學界及相關學科領域的研究者中具有極高的聲望。這一高水平科研成果的發表，是我校物理學一流學科建設的重要進展，必将促進物理學學科更好更快發展。

論文鍊接地址URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.102.155115

研究成果