今日，在首屆川渝科技學(xué)術(shù)大會暨四川科技學(xué)術(shù)大會主題報告會上，首屆川渝科技學(xué)術(shù)大會優(yōu)秀論文特等獎獲獎作者代表、電子科技大學(xué)博士楊超作了題為“超導(dǎo)-絕緣量子相變中的玻色金屬態(tài)研究”的主題報告。

記者了解到，熊杰、楊超、李言榮的研究成果《Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition》獲得首屆川渝科技學(xué)術(shù)大會優(yōu)秀論文特等獎。

超導(dǎo)體是指溫度降低到臨界溫度以下，電阻降為零的導(dǎo)體，電流可以無損耗的傳遞。最早在1911年由荷蘭的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，很快過了兩年就因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。除了零電阻，超導(dǎo)體還具有完全抗磁性，超導(dǎo)體排開磁力線，可以在磁體上懸浮起來。報告中，楊超以“什么是超導(dǎo)體？”為切入點，為大家介紹了超導(dǎo)的微觀機制、量子金屬態(tài)的重要性等知識。

據(jù)介紹，該項目首次在高溫超導(dǎo)納米多孔薄膜中完全證實了量子金屬態(tài)的存在。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)離子刻蝕的時間，在高溫超導(dǎo)釔鋇銅氧（YBCO）多孔薄膜中實現(xiàn)了超導(dǎo)—量子金屬—絕緣體相變，并繪制了超導(dǎo)—量子金屬—絕緣體量子相變的完備相圖。量子金屬態(tài)存在的直接證據(jù)是體系的電阻隨著溫度降低表現(xiàn)出飽和特性，在高溫超導(dǎo)體YBCO薄膜中，該電阻飽和溫度高達5K，這一溫度相比于傳統(tǒng)超導(dǎo)體系提高了1～2個數(shù)量級，大大提升了量子金屬態(tài)的穩(wěn)定性和實驗結(jié)果的可信度。通過極低溫輸運測試發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)、金屬與絕緣這三個量子態(tài)都有與庫珀電子對相關(guān)的h/2e周期的超導(dǎo)量子磁導(dǎo)振蕩，證明量子金屬態(tài)是玻色金屬態(tài)，揭示出庫珀對玻色子對于量子金屬態(tài)的形成起到了主導(dǎo)作用。

楊超表示，這一發(fā)現(xiàn)為國際上爭論了30多年的量子金屬態(tài)的存在提供了有力的證據(jù)，并為研究量子金屬態(tài)提供了新思路，有望實現(xiàn)極低溫工作環(huán)境下的微電子器件及下一代新型單光子探測器件，將推進量子計算、量子通信等領(lǐng)域的發(fā)展。

專家名片：楊超，電子科技大學(xué)電子薄膜與集成器件國家重點實驗室2016級博士生，主要研究方向為超導(dǎo)量子相變，發(fā)表SCI論文8篇，其中以第一作者或通訊作者在Science、Advanced Material、Nanoscale等刊物發(fā)表SCI論文5篇。首次實驗證實高溫超導(dǎo)體中量子金屬態(tài)的研究工作入選教育部“2019年度中國高校十大科技進展”。