拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理的研究热点之一，它作为物质的一种新的量子态，与普通绝缘体一样能谱具有体能隙，但外貌态却是金属性的。这种金属性受到时间反演稳定性的�；�，与外貌的具体形貌无关，只和全局拓扑属性相关。人们相继在Bi2Se3、Bi2Te3、Sb2Te3理论预期和实验验证了3维拓扑态的存在。与拓扑绝缘体类似的还有拓扑超导体，这类质料的块材与普通超导体一样具有超导配对能隙，但在外貌上可能存在一类新的准粒子Majorana费米子，它相当于Dirac费米子的“一半”，它的反粒子即它自己，这一类准粒子所遵循的非Abel属性可用于量子计算中。
最早关于拓扑超导体的实验研究来自于向拓扑绝缘体质料Bi2Se3的层间掺入Cu，诱导发生超导电性。随后中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）极端条件实验室靳常青研究组和理论室方忠研究组密切合作，应用综合高压在位实验条件，在非掺杂的拓扑绝缘体质料Bi2Te3的常压结构相中诱导出了超导电性，这个结果开启了运用物理手段研究拓扑超导体的另一条途径。（Proc. Natl Acad. Sci. (PNAS) 108, 24 (2010) ）
最近靳常青研究组对拓扑绝缘体质料Sb2Te3的结构、电学性质及拓扑性质随压力的演化进行了系统的研究，博士研究生朱洁、张俊良、孔盼盼等的实验结果表明，Sb2Te3在4GPa以上就泛起超导电性；相应结构实验表明，第一个高压结构相变的压力点在12.9GPa以上，所以Sb2Te3的常压相结构中就存在超导电性。差异压力的霍尔电压结果丈量表明，在7.5GPa存在一个电子结构相变，载流子从p型变为n型。和方忠研究组合作，凭据理论计算结果，Sb2Te3在 6.9GPa高压下能带仍然具有稳定的Dirac圆锥结构，表明在7.5GPa以下压力的超导性与拓扑性相关。假设体态在高压下的超导为S波超导体，近邻效应将使拓扑绝缘体的外貌态变为超导的外貌态，外貌态的这种超导电性和轮廓明白的Dirac圆锥可能与p+ip波函数对称性拓扑相关。
这一研究结果发表在2013年6月的Scientific Reports（Scientific Reports 3 : 2016(2013)）上。本事情得到科技部重大科学研究计划、基金委重大国际合作和重大研究计划的资助。
相关参考文献：
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