Dans les années récentes, la recherche de matériaux topologiques non triviaux est devenue un sujet brûlant en physique de la matière condensée. Depuis Hor et al, a signalé pour la première fois la découverte de la supraconductivité dans un matériau topologique dopé au Cu Bi 2 Se 3 en 2010, le "cu X Bi 2 Se 3 est devenu l'un des matériaux les plus prometteurs en tant que supraconducteur topologique en raison de ses propriétés physiques uniques et de sa structure cristalline. Cependant, la température de transition supraconductrice Tc jusqu'à 3,8 K en Cu X Bi 2 Se 3 est de manière inattendue "élevée" pour un semi-conducteur à faible densité de porteurs. Jusque là, le mécanisme d'un tel phénomène de Tc amélioré anormal reste incertain malgré près d'une décennie de recherches approfondies.

Dans un travail récent mené par l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai, Académie chinoise des sciences, monocristal de Cu de haute qualité X Bi 2 Se 3 a été cultivé par la méthode Bridgman modifiée. La Tc des cristaux bruts avec x=0,09 pourrait atteindre 4,18 K, qui était le plus élevé parmi les rapports sur Cu X Bi 2 Se 3 jusque là.

Une étude systématique de la susceptibilité magnétique, domaines critiques, et le transport électrique sur le Cu 0,09 Bi 2 Se 3 des monocristaux ont été réalisés pour explorer le Tc exceptionnellement amélioré et ses propriétés supraconductrices.

De façon intéressante, une nouvelle déformation de la susceptibilité magnétique en fonction de la température a été observée à 96 K, qui indiquait une anomalie de densité de charge, probablement transition d'onde de densité de charge (CDW).

L'analyse du transport magnétoélectrique à basse température a donné un rapport Kadowaki-Woods élevé, qui pourrait être renforcée par l'instabilité de la densité de charge et/ou une forte anisotropie électronique.

Sur la base de la mesure du champ critique inférieur, le rapport d'écart énergétique Δ0/kBTC a été trouvé évidemment plus grand que la valeur BCS standard 1,764, suggérant le Cu 0,09 Bi 2 Se 3 un supraconducteur à fort couplage. Les rapports de Tc/TF2D et de Tc/λ-2(0) tombaient dans la région des supraconducteurs non conventionnels selon le régime d'Uemura, supportant le mécanisme supraconducteur non conventionnel en Cu X Bi 2 Se 3 .

Leur recherche a proposé que le Tc élevé dans Cu X Bi 2 Se 3 résulte de l'augmentation de la densité d'états à l'énergie de Fermi et de la forte interaction électron-phonon induite par l'instabilité de la densité de charge.

Les résultats suggèrent que le Tc est plus élevé dans Cu X Bi 2 Se 3 pourrait être en outre réalisé par la technique de déclenchement ou la technique à haute pression, tel que réalisé dans les supraconducteurs fer-séléniures.