格罗宁根大学科学与工程学院泽尼克先进材料研究所副教授Justin Ye。
据美国“优睿科网站”11月4日报道，荷兰格罗宁根大学副教授Justin Ye在研究双层二硫化钼时，发现了新的超导态。相关研究成果发表于《自然·纳米技术》杂志。
研究人员此前已经发现，二硫化钼或二硫化钨的单层晶体具备超导性。Ye解释说：“在这两种单层材料中，存在一种特殊类型的超导性——内部磁场可以保护超导状态不受外部磁场的影响。”一般来说，对超导材料施加强大的外磁场时，其正常超导性会消失。然而，即便在欧洲最强的静磁场（强度高达37特斯拉）作用下，二硫化钨的超导性也没有发生任何变化。这种强保护效应是引人关注的，但研究人员更希望能利用电场对其进行控制。
Ye及其同事制造了一种基于二硫化钼的悬浮双层结构，其两侧是离子液体，可以用于为双层结构构筑电场。Ye说：“二硫化钼层与层之间的相互作用促成了新的超导态。在单层结构中，正负电荷分居两侧，形成的电场是不对称的。而在双层结构中，两个单层可以产生相同数量的电荷，从而形成对称系统。由此产生的电场可以用于开关超导特性。也就是说，通过控制离子液体，可以控制超导晶体管。”在双层结构中，其对外界磁场的屏蔽作用消失了。Ye解释说：“这是因为层与层之间的相互作用发生了变化。施加电场后，保护作用可以恢复，保护程度与你的设备控制性密切相关。”
除制造超导晶体管外，Ye等还有其他研究计划。1964年，科学家Fulde，Ferrell，Larkin和Ovchinnikov等预测，超导领域存在一种特殊的超导状态（FELO态）。在正常超导态中，电子成对地向相反的方向运动。由于它们是以相同的速度运动的，其库伯对的总动能为零。然而，在FELO态中存在极小的速度差，导致动能不再是零。目前，还没有研究人员对FELO态进行过适当的实验研究。Ye说：“我们的装置几乎可以满足制造FELO态的所有先决条件。然而，FELO态非常脆弱，很容易受到材料表面污染的影响。因此，我们需要更洁净的样本来重复实验。”
Ye等对悬浮双层二硫化钼的研究属于真正意义上的基础科学。它可能会为学界带来概念上的改变。
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编译：雷鑫宇
审稿：阿淼
责编：张梦
期刊来源：《自然·纳米技术》
期刊编号：1748-3387
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uog-slm110419.php
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