量子材料以及量子相变是本世纪凝聚态物理与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及其形成机制是三十多年来国际学术界一直悬而未决的重要物理问题。近日,电子科技大学熊杰,北京大学王健,美国布朗大学James M. Valles Jr等多团队合作,首次在高温超导纳米多孔薄膜中完全证实了量子金属态的存在。通过调节反应离子刻蚀的时间,在高温超导钇钡铜氧(YBCO)多孔薄膜中实现了超导—量子金属—绝缘体相变。通过极低温输运测试发现,超导、金属与绝缘这三个量子态都有与库珀电子对相关的h/2e周期的超导量子磁导振荡,证明量子金属态是玻色金属态,揭示出库珀对玻色子对于量子金属态的形成起到了主导作用。这一发现为国际上争论了三十多年的量子金属态的存在提供了有力的证据,并为研究量子金属态提供了新思路。(本文转自电子科技大学电子科学与工程学院官网)
Chao Yang, Yi Liu, Jie Xiong,* James M. Valles Jr*, Jian Wang*, et al. Intermediate bosonic metallic state in the superconductor-insulator transition. Science, 2019
DOI: 10.1126/science.aax5798