在传统超导体中,相变到零电阻和完全抗磁状态伴随着比热的跃迁和谱学性带隙的开启。在高转变温度(high Tc)的铜氧化物中,尽管Tc的输运、磁性和热力学特征自1980年起就已被发现,但与转变相关的光谱奇异性仍然未知。在这里,斯坦福大学的沈志勋团队通过对(Bi,Pb)2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212)的高精度角度分辨光电子能谱(ARPES)研究解决了这个长期存在的难题。研究首先通过光谱学探测动量分辨的电子比热,并重现Tc处的比热峰值,完成了超导性整体描述中缺失的环节。然后,通过研究光谱的全动量、能量和温度演化,研究揭示了这种热力学异常是由跨Tc的带隙光谱强度的奇异增长引起的。此外,研究还观察到了在动量空间中,带隙强度的温度演变是高度各向异性的,带隙本身服从d波函数形式和粒子-空穴对称性。这些发现不仅支持了超导转变由相位波动驱动的假设,还可以作为了解掺杂铜氧化物中费米弧和赝隙现象的落脚点。该工作以“Unconventional spectral signature of Tc in a pure d-wave superconductor”为题发表在Nature。