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電子科大首篇《Science》!高溫超導領域重要發現

來源:材料科學與工程微信公眾號|

發表時間:2019-11-18

點擊:3159

文章來源:川報觀察記者 李寰


11月14日,國際著名期刊《科學》(Science)以“first release”形式刊發了電子科技大學電子薄膜與集成器件國家重點實驗室的最新研究論文《超導-絕緣相變中的玻色金屬態》(Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition)。博士生楊超(導師李言榮院士)為第一作者,熊杰教授為通訊作者,張萬里教授、李言榮院士為共同作者。這是該校首次以第一作者、第一單位在《Science》正刊發表原創成果,這標志著該團隊在高溫超導量子相變方向取得了重大研究進展。


論文鏈接:https://science.sciencemag.org/content/early/2019/11/13/science.aax5798



量子材料及量子相變是本世紀凝聚態物理與材料領域的研究熱點。盡管實驗上在各種二維超導體系發現了量子金屬態的可能跡象,但受低臨界溫度的制約以及外界高頻噪聲的影響,二維量子金屬態的存在及其形成機制存在著巨大爭議,是近三十年來國際學術界一直懸而未決的重要物理問題。


該團隊在“千瘡百孔”的超薄釔鋇銅氧(YBCO)高溫超導薄膜中,首次發現了量子金屬態的存在,實驗證實了高溫超導材料中從超導態到絕緣態的轉變過程中的確存在一個中間量子金屬態,形成了超導—量子金屬—絕緣體相變。從始至終,負責導電的載流子都是由兩個電子組成的庫珀對(可以看做玻色子),這和普通材料里的單個電子或空穴(屬于費米子)導電機制完全不同。



這一研究成果得到了美國科學院院士、斯坦福大學S.A. Kivelson教授的高度評價:“對于量子金屬起源的探索將會改變我們對量子材料的認識,將極大推動量子器件領域的發展。”這一發現為國際上爭論了三十多年的量子金屬態的存在提供了有力的實驗證據,并為人們研究量子金屬態提供了全新的思路。

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