探索非常規超導配對對稱性及其形成機制是凝聚態物理領域的重要前沿方向。某些非常規超導材料不僅有望揭示高溫超導起源，還能為實現拓撲量子計算搭建重要平臺。近年來，籠目超導體CsV?Sb?的發現引發了對其豐富量子現象的廣泛關注。尤其是在壓力調控下，CsV?Sb?的CDW序被單調抑制，而超導轉變溫度Tc呈雙拱形變化，暗示其超導配對機制可能涉及多種序參量的相互作用，為研究非常規超導提供了理想的平臺。然而，由于實驗需要高靜水壓和極低溫條件，針對CsV?Sb?電子關聯和超導配對行為隨壓力演化的系統性研究仍較為有限。

近年來，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心HX-02課題組在該體系中取得了一系列研究進展。早期工作中，他們通過核磁共振（NMR）和核四極矩共振（NQR）實驗確認了CDW的微觀調制結構，并在電荷序內發現額外的電荷調制行為[npj Quan. Mater. 7, 30 (2022)]。隨后在高壓下，他們發現電荷調制由公度逐步演化為非公度，并觀測到壓力下的CDW量子臨界點及自旋漲落的增強[npj Quan. Mater. 8, 23 (2023)]。

在此基礎上，HX-02課題組馮旭陽博士生和羅軍副研究員等人在高質量CsV?Sb?單晶樣品上開展了極低溫高壓NQR實驗，進一步揭示了超導能隙結構及對稱性特征。他們發現：（1）常壓下，自旋晶格弛豫率1/T?在Tc之下出現小的Hebel-Slichter相干峰，而在T≈0.4Tc之下呈T3依賴，表明CsV?Sb?在常壓下具有含線節點的多能隙結構；（2）在壓力超過CDW的量子臨界壓力（Pc≈1.85GPa）后， Hebel-Slichter相干峰消失，但1/T?在Tc之下以快于T5的速度下降，表明超導能隙完全打開；（3）P > Pc區域內，上臨界磁場HC2均呈現出二重對稱性，表明超導態破壞了C6對稱性。綜合實驗結果，研究團隊提出CsV?Sb?在高壓下形成s + id配對態，這不僅具有完全打開的超導能隙，還自發打破晶體的C?旋轉對稱性，并指出壓力下增強的自旋漲落可能促進了該配對態的形成。此外，實驗還發現局域電場梯度在s + id超導態內出現的電荷再分布及C?對稱性破缺行為。

圖1 (a) CsV?Sb?的溫度-壓力相圖及自旋晶格弛豫率1/T1溫度依賴隨壓力的演化。(b) 上臨界磁場Hc2的各向異性隨壓力的演化。

該工作不僅明確了CsV?Sb?中電子關聯和非常規超導配對隨壓力的演化特征，也為理解該體系中電荷有序、自旋漲落與非常規超導之間的相互作用關系提供了關鍵實驗依據，并為后續理論模型的建立提供了重要參考。這項工作以“Fully-gapped superconductivity with rotational symmetry breaking in pressurized kagome metal CsV3Sb5”為題發表于Nature Communications 16, 3643 (2025)，物理所博士生馮旭陽為第一作者，周睿研究員為通訊作者，文章的合作者還包括中國科學院物理研究所高鴻鈞院士和楊海濤研究員團隊，日本岡山大學的鄭國慶教授等。該研究受到了科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金委、中國科學院和綜合極端條件實驗裝置的支持。

編輯：Chocobo

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