超導性，這種在臨界溫度以下電阻完全消失的非凡現象，自 1911 年被發現以來就一直吸引著科學家。盡管BCS理論通過晶格振動（聲子）介導的庫珀對的形成優雅地解釋了常規超導性，但大量材料表現出的超導性卻與這一傳統框架相悖。這些“非常規”超導體通常出現在強關聯電子系統中，其中電子自旋、電荷和軌道自由度之間復雜的相互作用導致了奇異的配對機制和非常規的性質，尤其是在其超導能隙的性質方面。在各種非常規超導體中，基于籠目晶格結構的超導體已成為探索新型量子現象的沃土，最近的研究突顯了它們引人入勝且常常令人費解的能隙行為。

籠目晶格是由角共享三角形組成的二維網絡。這種獨特的幾何結構導致了獨特的電子能帶結構，其特征是平帶、狄拉克錐和費米能級附近的范霍夫奇點。這些特征增強了電子關聯，并為各種奇異電子態的出現提供了平臺，包括磁性、電荷密度波、拓撲態，以及值得注意的非常規超導性。這些競爭或共存相之間的相互作用通常體現在超導態本身，導致了與常規超導體不同的非常規特性。

非常規超導性通常源于超出 BCS 理論描述的簡單電子-聲子相互作用的配對機制。在許多情況下，人們認為配對是由磁漲落、電荷漲落甚至拓撲激發介導的。配對媒介的這種差異通常會導致超導能隙與 BCS 理論預測的各向同性s波能隙顯著不同。能隙代表打破庫珀對所需的最小能量，是超導體的基本性質。在非常規超導體中，能隙可以表現出各向異性，這意味著其大小隨動量空間中的方向而變化，甚至可能具有節點，即能隙在費米面上的特定點或線上消失。超導能隙的對稱性和結構為配對機制的性質提供了關鍵的見解。

近年來對籠目超導體（尤其是AV3Sb5族）的興趣激增，揭示了非常規能隙行為的豐富景象。這些材料已被證明表現出超導性，這種超導性通常與電荷密度波和時間反演對稱性破缺等其他有序態共存或競爭。這種相互作用可以深刻地影響超導能隙的結構，并導致在常規超導體中未觀察到的現象。

籠目超導體中能隙行為最引人入勝的方面之一是存在多個超導能隙的證據。常規 BCS 理論預測，對于給定的超導體，只有一個能隙。然而，在一些籠目超導體中，角分辨光電子能譜 (ARPES) 和掃描隧道譜 (STS) 等實驗探測技術已經揭示了在超導轉變溫度下打開的兩個或多個不同的能隙的存在。這一觀察結果表明，材料中不同的電子能帶可能以不同的強度甚至不同的配對對稱性參與超導配對。

更復雜的是帶選擇性超導性的概念。在像籠目超導體這樣的多帶材料中，超導性可能主要在特定的電子能帶中發展，而其他能帶則基本不受影響。這種情況可能導致某些能帶表現出明確的超導能隙，而其他能帶的能隙則小得多甚至沒有能隙。例如，最近對 CsV3Sb5 的研究表明存在兩種具有不同輸運和熱力學性質的超導態，這暗示了超導性的帶選擇性。在高溫超導態中觀察到大量的準粒子權重，然后在較低溫度下通過第二個能隙的形成而消除，進一步支持了這一觀點。

超導能隙的對稱性是另一個非常規超導性的關鍵方面。在 BCS 超導體中，能隙通常具有 s 波對稱性，這意味著它是各向同性的并且沒有節點。然而，在非常規超導體中，可以存在各種其他配對對稱性，例如 d 波、p 波甚至更奇特的對稱性。這些不同的對稱性導致不同的能隙結構，通常帶有節點。這些節點的出現和位置可以通過穿透深度測量、熱導率測量和 ARPES 等實驗技術來確定。在一些籠目超導體中，已經報道了節點能隙的證據，表明存在非 s 波配對對稱性。節點的出現意味著即使在超導轉變溫度以下，準粒子（激發電子或空穴）也可以存在，從而導致與完全能隙超導體不同的低溫特性。

籠目超導體中非常規能隙行為的起源是激烈研究的主題。已經提出了幾種理論方案來解釋觀察到的現象。一種可能性是籠目晶格復雜的電子能帶結構，包括其平帶和狄拉克錐，促進了驅動非常規配對的強電子關聯。源于接近磁不穩定性的磁漲落是配對機制的另一個主要候選者。一些籠目超導體中電荷密度波的共存也表明，與這種有序相關的漲落可能在介導超導性方面發揮作用。此外，一些籠目材料中電子能帶的非平凡拓撲結構也可能影響超導能隙的性質。

正如Nature Physics上題為“籠目超導體中非常規能隙行為”的論文所強調的那樣，最近的研究為這些材料中超導性的復雜性和引人入勝的性質提供了進一步的證據。對具有不同性質的兩種超導態的觀察，以及不耦合的超導能隙和較低溫度能隙中可能存在的節點結構的暗示，都指向了一種高度非常規的超導形式。不同的電子能帶表現出顯著解耦的超導能隙的想法挑戰了傳統的單一、統一的超導態的圖景，并為理解這些材料中不同電子自由度之間的相互作用開辟了新的途徑。

理解籠目超導體中非常規的能隙行為不僅對于推進我們對超導性的基礎知識至關重要，而且對未來的技術應用也具有潛在的影響。非常規超導體通常對磁場具有魯棒性，并且可以支持新穎的拓撲激發，使其成為量子計算、高場磁體和其他先進技術應用的有希望的候選者。通過揭開其能隙行為的奧秘，我們可以深入了解驅動非常規超導性的基本機制，并可能為設計和發現具有更卓越性能的新材料鋪平道路。