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作者在《自然》发表研究成果,成功将铜基高温超导体削薄至仅含一个超导平面——单个CuO₂面,首次实现了单层铜氧化物超导体的制备与测量。
团队在超导-绝缘体转变临界点发现了“反常金属态”和量子临界现象,实测数据支持铜氧化物高温超导是强二维现象的观点。为攻克材料脆弱、氧含量难以精控等难题,团队自主研发仪器,通过控制臭氧浓度和温度调节氧含量,实现δp≈0.0005的掺杂分辨率。
该研究揭示了单个CuO₂面中的真实维度效应,为研究量子临界现象与反常金属态提供了高度可调、品质优异的二维实验平台。团队表示,这相当于提供了一个“可控变量”的实验平台,可系统追踪超导从无到有、从弱到强的完整转化路径。
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,推进新型二维量子材料等方向的研究。
