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我科学家首次证实量子相变中量子金属态存在

记者15日从电子科技大学获悉,由电子科技大学和美国北京大学、北京大学、清华大学、布朗大学等有关专家率领的研究小组,在世界上首次完全证实了HTS纳米孔薄膜中存在量子金属态,为量子金属态的研究提供了一?#20013;?#30340;思路,相关论文超导绝缘相变中的玻色金属态已?#32536;?#19968;次发行的形式发表于著名的国际期刊科学。

量子材料和量子相变是本世纪凝聚态物理和材料领域的研究热点。自高温超导发现以来,二维量子金属态的存在和形成机制一直是国际学术界30多年来的一个重要物理问题。根据Anderson标度理论,由于零温度下量子干涉效应和相位相干长度的发散,使得载流子在接近绝对零度时会出现局域化效应,因此理论上不存在二维量子金属态。虽然在各种二维超导系统中已经发现了量子金属态的可能迹象,但由于低临界温度的限制和外界高频噪声的影响,二维量子金属态的存在仍存在争议。

作为电子薄膜和集成器件国家重点实验室的原始成果,电子薄膜与集成器件国家重点实验室第一单元电子科技大学提出,通过调整?#20174;?#31163;子刻蚀时间,在高温超导钇?#20302;?#27687;(YBCO)多孔膜中实现超导-量子金属-绝缘体相变。通过极低?#29575;?#36816;实验,发现超导态、金属态和绝缘态均存在与杨超电子对有关的h≤2e期超导量子磁导振荡。证明了量子金属态是玻色子金属态,这说明杨超在玻色子形成量子金属态中起主导作用。今后,对量子金属起源的探索,将改变国际社会对量子材料的认识,促进量子器件的发展。

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