该项工作由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心超导国家重点实验室究员孙力玲研带领的团队与中科院院士向涛、研究员周兴江、胡江平等以及美国布鲁克海文国家实验室研究员顾根大和德国马普所研究员林成天合作，利用先进的高压研究手段，在Bi2212铜氧化物超导体中发现的。他们采用独立发展的高压原位电阻-磁化率一体化测量技术，对这类超导体进行了系统的研究，发现欠掺杂、最佳掺杂和过掺杂Bi2212铜氧化物超导体在较低的压力下超导转变温度(Tc)升高到一定值后开始单调下降直至被完全抑制，随之系统并没有转变成人们通常预期的金属态，而是令人意外地进入了一个类绝缘体态，超导态与这种绝缘体态通过量子相变点相连接。进一步的实验结果表明，上述压力诱导的超导-类绝缘态量子相变不仅在每个晶胞具有两层CuO₂面的Bi2212系统中出现，而且在每个晶胞具有一层和三层CuO₂面的Bi2201和Bi2223系统中也存在。

　　这是在铜氧化物高温超导体中首次观测到压力导致的超导-绝缘体量子相变现象。这一新现象的发现对现有的固体理论是一个挑战，为建立正确的关联电子理论框架提供了新的研究课题。该项研究2月17日在线发表在Nature Physics上。

　　文章的并列第一作者为博士周亚洲、副研究员郭静和博士蔡树。高压低温X射线衍射实验在中科院高能物理研究所同步辐射4W2线站完成。

　　该项研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院B类战略性先导科技专项和松山湖材料实验室的支持。

　　论文链接 

　　Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ铜氧化物超导体在不同压力下面内电阻(R)-温度(T)依赖关系。图(a)和图(d)为欠掺杂(UD)样品的R-T曲线；图(b)和图(e)为最佳掺杂(OP)样品的R-T曲线；图e中两个台阶式的转变为2D-3D的超导跃变【Nature Physics 16(2020)295】；图(c)和图(f)为过掺杂(OD)样品的R-T曲线。

　　欠掺杂(UD)、最佳掺杂(OP)和过掺杂(OD) Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ 铜氧化物超导体在不同压力下的原位电阻-磁化率一体化测量结果。红色为电阻与温度的依赖关系，蓝色为调制交流磁化率与温度的依赖关系。

　　Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ 铜氧化物超导体的压力-温度归一化相图。红色区域为超导态，蓝紫色区域为类绝缘态。