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二維高溫超導體研究取得新進展

時間:2019-10-31 21:02:25 來源:合肥微尺度物質科學國家研究中心

  中國科大陳仙輝教授與復旦大學物理學系張遠波課題組合作,在揭示高溫超導機理方面取得新進展。研究成果于北京時間31日凌晨在線發表于國際學術期刊《自然》。


  超導是物理學中最迷人的宏觀量子現象之一,是日久彌新的研究領域。但是非常規高溫超導的機理依然沒有完全解決。如何找到通向高溫超導秘密之門的鑰匙,是科學家們孜孜以求的問題。物理學家通常的研究方法是嘗試用最簡潔的模型來揭示世界本源規律。


  銅氧化物高溫超導體具有形式多樣的三維層狀晶體結構,迄今發現的所有銅基超導體的晶體結構均含有相同的銅氧結構單元。這些銅氧結構單元被認為是高溫超導電性的起源,尤其是理論物理學家在研究高溫超導機理時,主要基于銅氧面結構單元建立二維理論模型。因此,在實驗上驗證含有銅氧結構單元單層的二維超導體是否與相應的大塊晶體具有相同的超導電性和正常態物理是非常重要和有意義的。陳仙輝教授和復旦大學張遠波教授及其研究團隊經過多年的探索和嘗試,成功獲得單層的鉍2212超導體,并實驗上發現該單層銅基超導體和相應的塊體銅基超導體具有完全相同的超導轉變溫度、載流子濃度依賴的相圖和反常的正常態行為。這些發現為高溫超導體二維理論模型提供堅實的實驗基礎,也為高溫超導體的實驗研究提供新的思路。


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圖:二維材料鉍2212結構


  論文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1718-x


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