清华新闻网10月23日电 近日，清华大学高等研究院姚宏教授与上海科技大学蒋易凡教授合作，在二维配对密度波超导新模型的研究中取得进展。

配对密度波超导（Pair-Density-Wave Superconductivity，PDW）是一类独特的超导量子态，其显著特点是超导序参数在空间中呈现周期性振荡，这与传统超导体的均匀序参数有着本质区别，如表现出分数的磁通涡旋激发。尽管配对密度波超导的理论研究和实验探索在过去几年中已取得了很多重要进展，但在二维微观模型中实现这种量子物态仍是一项具有挑战性的难题。

图1.配对密度波超导（Pair-Density-Wave Superconductivity）是一类独特的超导量子态

图2.具有二维特征的蜂窝晶格中的无自旋费米子相互作用体系

研究中，蒋易凡与姚宏应用高效的密度矩阵重整化群方法，深入研究了具有二维特征的蜂窝晶格中的无自旋费米子相互作用体系。他们通过高精度、无偏的量子多体计算揭示了该系统在强相互作用下的基态具有配对密度波超导序，即电子配对的强度在空间中呈现周期性调制（图2）。这一计算的发现为理解二维配对密度波超导的微观机制开辟了新的路径。

此外，他们提出的二维微观模型可以说是一个最简模型（minimal model），具有实验上实现的可行性，包括转角摩尔体系和超冷费米子系统，从而为在这些量子体系中探索配对密度波超导提供了相关的理论指导。

相关研究成果以“配对密度波超导：二维特征蜂窝晶格的微观模型”（Pair-Density-Wave Superconductivity: A Microscopic Model on the 2D Honeycomb Lattice）为题，于10月22日发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。文章被当期杂志选为“编辑推荐”（Editors’Suggestion）。

姚宏与蒋易凡为论文的通讯作者。研究得到国家自然科学基金委员会理论物理专项、科技部重点研发项目、新基石科学基金会“科学探索奖”等的资助。

论文链接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.176501

供稿：高研院

题图设计：韩羽臻

编辑：李华山

审核：郭玲