证实高温超导的二维本质,复旦大学首次制备单铜氧层高温超导体

发布时间:2026-08-13 08:45

  复旦大学宣布,北京时间 8 月 12 日晚间,复旦大学物理学系张远波教授团队与合

  这一“极限操作”不仅证实了高温超导的二维本质,更在超导-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。

  超导体,是一类在特定转变温度之下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料,能广泛应用于电力传输和储能、医学成像、磁悬浮列车、量子计算等领域,具有重要的科学研究和技术应用价值。

  张远波表示,团队首次将铜氧化物的厚度从双层推进至真正的单层结构,实现了对铜氧化物超导属性的极限验证。实测数据强有力地支持了“铜氧化物高温超导是强二维现象”的观点,为这一长期假设提供了关键实验证据。

  要制备并测量极薄的原子级二维平面,需要攻克材料脆弱、易受空气与加工工艺影响、氧含量难以稳定精控等数道实验难关。面对市场上缺乏专用设备的困境,张远波课题组走上了一条自主研发仪器的道路。

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  这一发现不仅揭示了单个 CuO₂面中的真实维度效应,更为研究量子临界现象与反常金属态提供了一个高度可调、品质优异的二维实验平台。

  团队表示,这项研究首次在单铜氧面极限下同时实现了“干净的体系”和“精细的调控”,相当于提供了一个“可控变量”的实验平台,让研究者能系统追踪超导从无到有、从弱到强的完整转化路径。

  高温超导从 1986 年发现至今已近四十年,机理仍未完全破解,但每一次对“极限条件”的逼近,材料更薄、更纯、更可控,都是一次添砖加瓦,将答案的边界再往深处推进一步。

  下一步,团队将继续聚焦高温超导领域重大问题,探索更高性能的高温超导体;攻克材料器件制备工艺和物性测量中的关键难题,持续推进新型二维量子材料等方向的研究。

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