復旦和中科大的團隊,用了極其巧妙的辦法。他們像當年撕石墨烯一樣,把一種叫BSCCO(鉍鍶鈣銅氧)的高溫超導材料,一層一層地撕,最後撕到了只剩薄薄的一層原子——也就是所謂的“二維極限”。
結果他們震驚地發現,哪怕只剩一層原子的厚度,這玩意兒依然保持著高溫超導的特性!
這個實驗直接實錘了一個真相:
高溫超導的機制,是二維的!
過去的四十年,全世界的理論物理學家都拿著三維的晶體模型去硬套,難怪算不出結果,因為大方向從一開始就錯了!
真正的秘密,其實全都藏在單層氧化銅那薄薄的二維平面裡!
而除了揭示二維機制外,這篇論文還有一個極其詭異的額外發現——一種被稱為“玻色金屬”的“反常金屬態”!
……
在凝聚態物理的教科書常識裡,當溫度逼近絕對零度時,系統失去了所有的熱激發能量,二維材料的命運就會迎來一場非黑即白的狀態:
要麼,電子徹底配對抱團、暢通無阻地滑行,材料變成電阻為零的“超導體”;
要麼,失去熱動能的電子被晶格缺陷死死卡在原地動彈不得,也就是拿過諾貝爾獎的“安德森局域化”效應,材料直接變成電阻無窮大的“絕緣體”。
零,或者無窮大。
在這兩者之間,不應該存在任何妥協的灰色地帶!
但在實驗中,當復旦團隊用柵極電壓不斷降低二維超導薄膜的載流子濃度,試圖讓它從超導體變成絕緣體時……
在這兩者切換的夾縫裡,出現了一個本不該存在的“幽靈狀態”!
材料的電阻並沒有降到零,也沒有飆升到無窮大,而是停在了一個極其微小、且完全不隨溫度變化的恆定值上!
更詭異的是,實驗資料顯示,這時候的庫珀對依然存在,並沒有散夥。
“庫珀對依然存在,但它們卻不再產生超導,而是像金屬裡的普通電子一樣,產生了微弱的阻力……”
……
徐辰閉上眼睛,大腦像一臺全速運轉的超算,開始在腦海中重建這個詭異的物理圖景。
配對了,卻沒有超導。
回到最開始那兩個條件:超導需要“配對”和“同步”。既然配對這一步已經完成,那問題就只能出在第二步——
這群庫珀對,步伐不同步!
在二維平面裡,粒子失去了第三個維度的束縛,量子漲落被急劇放大。這群庫珀對雖然手牽著手,卻像一支喝醉了酒的儀仗隊,有的往左晃,有的往右歪,誰也踩不準同一個鼓點。佇列一亂,就會相互碰撞,於是產生了那一絲微弱而恆定的電阻。
“等等……”
徐辰的眉頭忽然一跳,一個被塵封在腦海角落的知識點猛地浮了上來。
贗能隙!
這是高溫超導領域另一個困擾學界多年的未解之謎。早在上世紀九十年代,物理學家就發現,很多銅氧化物材料在遠高於超導臨界溫度的地方——有的甚至在零下幾十度——電子的能譜裡就已經出現了一道類似超導能隙的“缺口”。
。態導超進正真會才,低更至甚,度多百一下零到降度溫到等要偏偏料材些這,是的怪奇可!了對好配前提經已實其,下度溫個那在子電明說這:測猜膽大者學派一有就時當
?麼什幹在底到,子電的對好配前提些那,裡差溫的度百上十幾這間中
。論定有沒今至,年多十二了論爭界學,題問個這
——型然驟,頭念的狂瘋乎近得膽大個一,時起一到撞中海腦辰徐在圖拼塊兩這”態屬金常反“和”隙能贗“當,刻此可
”……果如“
”?呢段階漢醉的’步同不、對配只‘了在困被,樣一態屬金常反像是只,了對配兩兩就早子電的上面氧銅些那,裡區溫隙能贗在果如“
。來起跳烈劇地制控不臟心的辰徐,想下往論推的人驚個這著順
……的真是想猜個這果如
!場半後的”步同位相“了在卡是只,場半前”對配“的難最了完經已就早實其,導超溫室至乃溫高的年十四了找尋苦苦類人,著味意就那
!?奏節死鎖對珀庫的混些這給行強,”拍節子量“的力強個一當充,料材諧調維二的殊特層一上,樣一治明三夾像,下上的面氧銅層單在要需隻是不是來未,程方學數確的步失位相”態屬金常反“裡面氧銅層單楚清算能他要只!母導超的新全找尋地般針撈海大去再要需不本己自那
!?飛起地原接直,縛束的落漲熱擺間瞬能是不豈度溫界臨導超其,料材規常的”導超敗失“是只下溫低極在本原些那,死鎖行強力外被奏節旦一
”——呼“
。激的湧翻頭心下行強,氣濁口一出吐地長長辰徐
。上不算都說假謹嚴的樣像個連至甚,面層的”測猜定與覺直理“在留停僅僅還前目,演推的騰沸熱人讓串連一這才剛,楚清很他,者學的謹嚴名一為作
。的人騙會是往往覺直,裡界世的理多子量在
!算計學數的層底與測觀驗實觀微的實打實靠得是還,的”步失“麼怎是底到對珀庫群那白明弄,想猜個這實證要想
”。室驗實擬虛有我,在好“
。解理徹的%001到做節細徵表理及以制機控調極柵、程流備製的驗實個整對須必他是提前,”態屬金常反“的妙微個那出刻復並,薄導超維二 OCCSB 層單塊這出現空憑裡室驗實擬虛在要想
。來起讀研覆反地過放不都號符點標個一連、句逐字逐始開,頁一第到拉部全料材充補的頁多十四達長它同連文論》erutaN《篇這將,鼠拖他。注專比無得變新重神眼辰徐,裡這到想
……








