明星教授团队与波兰科学院Carmine Autieri博士、中科院物理所王铂森博士等人合作，在体相准二维过渡金属二硫族化合物1T-NbS₂材料的电荷密度波和高压超导领域取得重要进展，相关研究成果于近期发表在国际知名物理学期刊《Physical Review B》上，论文题名为:“Charge density wave instability and pressure-induced superconductivity in bulk 1T-NbS₂”。

电荷密度波是由于其独特的结构导致的电荷密度在空间中呈现的周期性调制，这种调制可以使电子无耗散的传导。这种现象能够与超导现象相媲美，一直是近几十年凝聚态物理研究领域的热点。

明星教授团队与合作者利用第一性原理计算首次对体相1T-NbS₂ 的电荷密度波相的起源、Mott相变以及高压诱导的超导电性进行了系统的理论研究。通过声子谱研究发现在波矢q=0.267 处出现声学支软模，这种软模会诱导体系在空间中发生的周期性大卫星结构调制，形成电荷密度波相。对电子磁化率的实部与虚部和声子线宽研究表明，较强的电声耦合效应是导致体系出现电荷密度波不稳定性的根本起源。对大卫星结构的电荷密度波相的磁性研究，发现在非磁态下体系呈现准一维金属性质，对最高占据态的实空间电荷密度计算发现体系中还存在轨道密度波，而考虑磁序后体系具有层间反铁磁性并伴随有Mott绝缘体相变。此外，研究还发现静水压对电荷密度波不稳定性有抑制作用，在30GPa时体相1T-NbS₂的虚频完全消失，伴随着超导电性出现。随着进一步的压缩，超导温度与电声耦合系数呈现相同趋势的下降，证明了超导电性的起源是电声耦合作用。

上述研究工作得到国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西科技基地和人才专项及桂林理工大学科研启动基金的支持。桂林理工大学理学院为第一署名单位与通讯单位，2018级硕士研究生王威同学为第一作者。

《Physical Review B》是美国物理学会(The American Physical Society，APS)旗下重要期刊之一，是凝聚态物理学领域公认的权威学术期刊之一，在全球物理学界及相关学科领域的研究者中具有极高的声望。这一高水平科研成果的发表，是我校物理学一流学科建设的重要进展，必将促进物理学学科更好更快发展。

论文链接地址URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.102.155115

研究成果