东京都立大学的研究人员发现了了解高熵金属碲化物超导体行为的线索。他们发现，玻璃的典型特征，具有无定形结构的固体和由原子结构无序引起的“模糊”电子状态与超导性产生的临界温度的独特压力依赖性有关。这可能指向原子晶格中的电子和振动之间的耦合，从而产生奇特的超导机制。

玻璃化和模糊可以解释高熵超导体的行为

熵是无序的量度。系统中排列事物的方式越多，无论是盒子里的气体原子，队列中的人，混合物中的零件，还是沿着聚合物链的构建块，熵就越高。这同样适用于一类称为高熵合金(HEA)的独特合金。在像金属碲化物这样的材料中，碲和金属离子通常以有序的晶体模式排列，具有低熵配置。但是，如果将单一类型的金属替换为五种不同金属的混合物，则可以通过多种方式填充金属部位。这导致了具有独特物理性质的高熵(或高熵混合)状态。

由东京都立大学副教授Yoshikazu Mizuguchi领导的一个团队一直在研究高熵金属碲化物的超导性。在高压下，已知在更传统的材料中，超导性产生的临界温度(Tc)会随着压力的升高而降低。然而，最近的研究发现，含有大量金属的金属碲化物高熵合金在高压下具有特别强大的超导性，随着压力的进一步升高，Tc并没有降低太多。

现在，他们已经开始通过测量和模拟原子结构以及电子喜欢吸收的能量(能带结构)来找出原因。事实证明，可以位于金属部位的一系列金属引入的紊乱对其性能具有真正的影响。例如，晶格中的原子在正常晶体中振动的方式通常局限于特定的频率，例如吉他弦上的不同振动模式。但是由于金属位点填充方式的紊乱，状态密度的模拟，原子结构喜欢振动的频率图，显示出极其宽阔的结构，而不是一系列峰值。这是典型的玻璃，具有无序结构的固体，但不是金属碲化物等晶体材料。在能带结构中也发现了类似的展宽，其中电子可以所在的状态的能量被模糊了。这也被发现与使用X射线衍射技术进行实验测量的真实局部结构紊乱相关。

有趣的是，人们发现这种玻璃感和模糊性只有在金属碲化物结构具有高熵时才变得突出。这也与临界温度不再随压力下降有关。该团队认为，材料中电子的行为，原子晶格的振动行为和超导特性之间可能存在独特的耦合。他们现在把目光投向了高熵碲化物单晶的实验，继续寻找可能解释超导性如何工作的奇特机制。

这项工作得到了科学研究补助金(KAKENHI)(第21H00151，20H01874，20H05619)，JST-ERATO计划(批准号JPMJER2201)和东京都政府高级研究(第H31-1号)的支持。