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以色列科学家研究发现二硒化铌超薄材料的奇特超导态,二硒化钼熔点

更新时间:2025-05-11 22:39作者:佚名

据新华社今天的新闻说,这是4月19日的新闻。

根据耶路撒冷希伯来大学发布的一场公报,在某些条件下,苏丹尼德族可以具有超导性。这项研究分析了不同厚度的二烷化膜的超导性能。

以色列科学家研究发现二硒化铌超薄材料的奇特超导态,二硒化钼熔点

这项研究首次发现,当材料厚度降至3-6个原子层(约2-4纳米)时,其超导性能会经历以前未知的变化,并且电流主要集中在材料的上和下表面上,而不是整个材料内部的内部。这种现象挑战了传统的超导理论认知。

IT Home询问发现,该团队由博士生Nofar Fridman领导,并由Hebrew University的Racah物理学学院和纳米中心的教授指导。他们的研究结果于3月31日在当地时间发表了《自然-通讯》(自然通讯)(DOI:10.1038/s41467-025-57817-3)。

研究小组使用扫描鱿鱼磁显微镜技术在厚度为53至3层的尼伯族样品上进行磁成像测量。结果表明:

在厚度超过10个原子层的样品中,磁性涡流的大小随厚度的减小而增加,这与现有的理论预测一致。

当厚度降低至6层以下时,磁涡流的大小会破坏理论期望,而珍珠长度(磁场穿透距离)在0.1 mm处稳定,无论厚度变化如何

关键科学发现在超薄样品中观察到两个超导状态(层3-6):总体超导状态和表面超导状态

表面超导状态的当前分布主导材料的上层和下表面层,从而导致磁场穿透距离不再随厚度而变化。

这种现象仅发生在超薄的条件下,整体超导状态消失,表明表面电子结构与材料之间存在本质差异

研究人员通过比较实验证实,珍珠长度约为20微米,厚度为53层,而在3层样品中,珍珠长度增加到0.1 mm,增加了5,000次。该突变表明,超导机制将在纳米级进行基本变化。

研究小组表示,该发现可以为量子计算提供新的材料设计思想。以表面为主的超导状态可以提高超导Qubit的稳定性,其特殊的电流分布特性在量子传感器领域也具有应用潜力。

Nofar Fridman解释说:“我们的结果揭示了完全出乎意料的东西,这在超导材料中可能很常见。”

该团队目前正计划在无定形的超薄电影中验证这种现象的普遍性。日内瓦大学的凝结物理学家克里斯托夫·贝索德(Christophe Berthod)评论说,结果为理解密切相关的电子系统的维度效应提供了新的观点。

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