2月25日一种材料揭示了超导性的线索

通过对二维硒化铁 (FeSe) 薄膜的研究，一个研究小组发现了一些关于超导性的有趣线索。

超导体 - 可以无电阻传输电子的材料 - 是一种具有众多应用的量子现象。自 100 多年前被发现以来，它们一直让物理学家和工程师着迷，但现代超导体的机制仍未完全了解，仍然是量子材料研究最活跃的领域之一。

自 2012 年被发现以来，三原子厚的单层 FeSe 因其不同寻常的超导特性而受到研究人员的广泛关注。在散装形式中，它在 8 开尔文或 -265 摄氏度时变成超导体。然而，作为单层，它在大约 70 开尔文或零下 203 度时开始超导——仍然非常寒冷，但朝着正确的方向移动。在与不列颠哥伦比亚大学的合作中，耶鲁大学的研究人员阐明了该系统中电子的行为，这可能被证明是理解超导本身的关键。结果发表在《自然通讯》上。

耶鲁大学的研究人员 Charles Ahn、Fred Walker、Juan Jiang 和 Sangjae Lee 与不列颠哥伦比亚大学的研究人员一起工作，该研究人员由助理教授(耶鲁大学前博士后助理) Ke Zou 领导。

使用世界上最先进的同步加速器光源之一，位于不列颠哥伦比亚大学的量子材料光谱中心，研究人员可以密切研究材料的电子结构。作者能够证明存在一系列电子状态，称为复制带，它们通过电子 - 声子耦合进行修改。这些可以追溯到单层原子的电子轨道。材料的质量和测量的敏感性使研究人员首次定量分析了这些影响。他们发现，现有的超导理论无法令人满意地解释这些复制带的强度。这一发现为这个重要的系统提供了新的启示，

“这是一个及时的结果，它利用了大型光谱设备的最新进展，”应用物理学、机械工程和材料科学与物理学的 John C. Malone 教授 Ahn 说。“结果检验了几种理论，尽管我们仍然没有明确的答案。这个实验提供了另一个谜题。”

商业上使用的超导体(例如用于 MRI 的磁体)的一个缺点是它们需要非常昂贵的液氦来将它们冷却到足够低的温度。研究小组的发现是朝着改变这一点迈出的一步。

“现在该领域真正令人兴奋的事情之一是使超导体达到室温的可能性，”应用物理学高级研究科学家沃克说。“在这个详细的层面上了解超导机制似乎是实现这一目标的令人兴奋的途径。”

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