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川渝科技学术大会
电子科大博士杨超作“超导-绝缘量子相变中的玻色金属态研究”主题报告
发布日期:2020年12月10日 19时59分56秒

今日,在首届川渝科技学术大会暨四川科技学术大会主题报告会上,首届川渝科技学术大会优秀论文特等奖获奖作者代表、电子科技大学博士杨超作了题为“超导-绝缘量子相变中的玻色金属态研究”的主题报告。

记者了解到,熊杰、杨超、李言荣的研究成果《Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition》获得首届川渝科技学术大会优秀论文特等奖。

超导体是指温度降低到临界温度以下,电阻降为零的导体,电流可以无损耗的传递。最早在1911年由荷兰的科学家发现,很快过了两年就因此获得了诺贝尔物理学奖。除了零电阻,超导体还具有完全抗磁性,超导体排开磁力线,可以在磁体上悬浮起来。报告中,杨超以“什么是超导体?”为切入点,为大家介绍了超导的微观机制、量子金属态的重要性等知识。

据介绍,该项目首次在高温超导纳米多孔薄膜中完全证实了量子金属态的存在。通过调节反应离子刻蚀的时间,在高温超导钇钡铜氧(YBCO)多孔薄膜中实现了超导—量子金属—绝缘体相变,并绘制了超导—量子金属—绝缘体量子相变的完备相图。量子金属态存在的直接证据是体系的电阻随着温度降低表现出饱和特性,在高温超导体YBCO薄膜中,该电阻饱和温度高达5K,这一温度相比于传统超导体系提高了1~2个数量级,大大提升了量子金属态的稳定性和实验结果的可信度。通过极低温输运测试发现,超导、金属与绝缘这三个量子态都有与库珀电子对相关的h/2e周期的超导量子磁导振荡,证明量子金属态是玻色金属态,揭示出库珀对玻色子对于量子金属态的形成起到了主导作用。

杨超表示,这一发现为国际上争论了30多年的量子金属态的存在提供了有力的证据,并为研究量子金属态提供了新思路,有望实现极低温工作环境下的微电子器件及下一代新型单光子探测器件,将推进量子计算、量子通信等领域的发展。

专家名片:杨超,电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室2016级博士生,主要研究方向为超导量子相变,发表SCI论文8篇,其中以第一作者或通讯作者在Science、Advanced Material、Nanoscale等刊物发表SCI论文5篇。首次实验证实高温超导体中量子金属态的研究工作入选教育部“2019年度中国高校十大科技进展”。