本报讯(记者 刘苏雅)中国科学技术大学科研团队首次观测到由多体配对产生的赝能隙,为高温超导机理中的电子预配对假说提供了支持,向理解高温超导机理迈出了重要一步。昨天,该成果在《自然》杂志发表。
能隙的产生是超导标志性现象,在常规超导体中存在于超导相变温度以下。铜氧化物高温超导体的发现,使该现象在超导相变温度以上仍能观察到,被称为赝能隙。研究赝能隙的起源和性质,能为解答高温超导机理问题提供关键线索。
中国科学技术大学教授潘建伟、姚星灿、陈宇翱等人组建的科研团队,建立了超冷锂-镝原子量子模拟平台,实现了世界领先的均匀费米气体制备,在超稳磁场下成功实现超冷原子动量可分辨的微波谱学技术。在此基础上,团队系统测量了不同温度下一种强相互作用的量子费米气体的单粒子谱函数,并成功观测到了赝能隙的存在。
他们将这一过程进行了艺术化的呈现:头顶玉珠的两条鲤鱼,象征着一对自旋相反的费米子,龙门代表超导相变和赝能隙。“鲤鱼”跃过“龙门”,表明配对发生在超导相变温度以上,赝能隙出现。《自然》杂志审稿人认为:“这项工作解决了一个长期存在的重要物理问题,是量子模拟研究的里程碑进展。”