成功制备单层高温超导,打开量子调控新天地
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铜基高温超导是一个强关联高纠缠系统。30多年来,我们发现了这一系统很多非常不寻常的性质。特别是低载流子浓度时出现的赝能隙,可能暗示了一个全新的超出物理学家想象的金属态。确定理解这一全新的金属态可能是解决高温超导问题的关键。可是通常的体材高温超导体,在低载流子浓度时,杂质的影响好像比较大。这阻止了我们对赝能隙金属态进行系统和精密的研究,使得我们难以在这关键问题上,取得进一步的实质性进展。单层高温超导体的制备,给我们打开了一个调控高温超导的新途径。特别是如果我们能够在没有杂质的情况下,连续调制载流子浓度(见文章后第1条相关阅读),这将帮助我们理解赝能隙金属态,帮助我们最终解决铜基高温超导问题。
——文小刚
撰文 | 小纳米
第一作者:Yijun Yu, Liguo Ma, PengCai
通讯作者:Liguo Ma、Xian Hui Chen、Yuanbo Zhang
通讯单位:复旦大学、中国科学技术大学
基于铜的氧化物材料的高温超导体构成了复杂多样的材料家族,但它们都共享分层的晶格结构。这个奇怪的事实引起了科学家的好奇心了:在隔离的单层氧化铜中,是否可以存在高温超导性?如果存在,那么二维超导性和各种相关现象是否与它们的三维对应性不同。这个答案可能会为有关维数在高温超导中的作用提供更多信息。 有鉴于此,复旦大学Yuanbo Zhang、Liguo Ma和中科大Xian Hui Chen ,等人开发了一种制造工艺,可获得高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8+δ的本征单层晶体(Bi-2212;单层是指包含两个CuO2平面的半晶胞)。参考文献
Yijun Yu et al. High-temperature superconductivity in monolayer Bi2Sr2CaCu2O8+δ. Nature2019.https://www.nature.com/articles/s41586-019-1718-x本文经授权转载自微信公众号“纳米人”。
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