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复旦大学、中国科大证实铜基超导体导电性与薄厚无关

Source:Author: Addtime:2019-11-13 00:04 Click:

  铜基超导体是一种优质的导电资料,近来,复旦大学物理学系张远波团队和我国科学技能大学陈仙辉院士协作,初次获得了二维极限下的单层铜基超导体的导电数据,证明其具有与块体铜基超导体相同的超导特性。10月31日,该项研讨在线发表于《天然》。

  迄今为止,人类现已组成数十种铜基超导体,它们都具有类似的层状原子结构,中心结构皆由铜氧面和由其他原子构成的平面经层层替换堆叠而成。铜基超导体的导电特性是否与其结构有关呢?

  研讨团队从一种具有代表性的铜基超导体——铋锶钙铜氧(Bi-2212)动身,以氧化硅为衬底,成功得到大面积单层Bi-2212单晶。单层Bi-2212是一种对大气及环境温度极端灵敏的资料,而现在的加工手法中,Bi-2212均不可避免地需求通过液相化学环境处理,或进行不同程度的加热,制备单层Bi-2212晶体犹如“天方夜谭”。

  历时一年多的试错,该团队探究出一套制备单层Bi-2212输运器材的完好计划。在电极的制备过程中,研讨团队自主开宣布微电极冷焊技能,将铟/金箔电极在低温下直接与薄层样品接合,一切的制备都在零下40摄氏度的惰性气体环境中完结。

  使用这一计划,单层Bi-2212单晶中的高质量超导改变第一次展现在团队眼前。之后,团队又在单层样品中复现了块体资料的相图。试验发现,在最佳掺杂状态下,单层Bi-2212的超导改变温度与块体资料的数据简直完全一致,差别在试验差错规模之内。结合输运和扫描地道显微学及谱学数据,该团队发现,二维极限下单层Bi-2212相图中的超导态、赝能隙态、电荷密度波态以及模特绝缘态都与块体行为保持一致。(卜叶、黄辛、范琼、杨凡)