東京大學打造原子層金屬屏蔽,實現理想銅氧化物超導面

 

刊登日期:2026/9/8
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東京大學在與東京理科大學、上智大學的共同研究中,成功在三層型銅氧化物高溫超導體內部構築原子層尺度的金屬屏蔽,隔離來自電荷供給層的原子尺度擾動,進而製作出具有理想電子環境的CuO₂超導面。銅氧化物高溫超導體透過電荷供給層向CuO₂面提供電荷而產生超導性,但電荷供給層中的原子尺度結構擾動可能會傳遞至CuO₂面,干擾其超導狀態。研究團隊以單位晶胞內具有3層CuO₂面的材料為對象,僅將外側CuO₂面轉變為高導電性的金屬態,使其形成「金屬屏蔽層/內部超導層」結構。金屬化的外側層可阻隔來自電荷供給層的擾動,進而讓內側的CuO₂超導面幾乎不受影響,創造了理想的電子環境。
 
此外,實驗顯示,中央CuO₂面的超導光譜相較於既有銅氧化物高溫超導體材料更為尖銳,代表超導電子的相干性(Coherence)提升,證實原子層金屬屏蔽能有效抑制擾動並形成更理想的超導電子環境。此項研究成果可直接觀測過去受原子尺度擾動掩蓋的高溫超導電子狀態,且「原子層金屬屏蔽」概念亦可望拓展至強關聯電子系統與量子材料,進一步推動高性能超導材料與新型量子材料的開發。

資料來源: https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/2608/10/news012.html
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