1986年,约翰内斯·贝德诺尔茨和卡尔·亚历山大·米勒在镧钡铜氧化物中发现高温超导现象,一个新的研究领域就此开启。
此后,学界对铜基高温超导体开展了深入研究,迄今已发展出数十种材料体系。它们组分有别、超导临界温度各不相同,却都有着相似的层状结构——铜原子和氧原子构成的平面与其他原子层交替堆叠。这些材料为何能实现高温超导,至今仍是凝聚态物理领域最重要也最具挑战性的问题之一。
恰逢铜基高温超导发现40周年之际,复旦大学教授张远波、阮威团队与中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈仙辉团队合作,成功制备出只含一个铜氧面的铜基高温超导体。联合团队通过实验证实了高温超导的二维本质,且在超导体与绝缘体转变的临界点发现了奇异的“反常金属态”和量子临界现象,为研究高温超导机理提供了全新的量子实验平台。相关研究成果近日发表于《自然》。
单层材料。复旦大学供图,下同
在“旧问题”中看到“新机会”
2011年,33岁的张远波结束海外求学和研究,回国加入复旦大学。此时,他已经从事石墨烯研究近十年,并在进一步向黑磷等其他二维材料拓展。
作为二维材料领域的一个早期开拓者,张远波对于这类材料的物理特性一直很着迷。倘若常规的三维层状材料是一本书,张远波做的事情,就是仔细研读其中的一页。人们既可以“管中窥豹”,通过这一页了解全书的一些特点,也有可能挖掘出不存在于三维体系中的物理现象。
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