理解高温超导机理

提高超导转变温度


我们利用原子级薄膜合成技术

理性设计超导材料结构及异质界面


结合量子输运和原位的角分辨光电子能谱

解析超导材料物性与电子结构


进而迭代优化超导转变温度

臻至对高温超导机理的深入理解

Highlights / 研究亮点

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一维铜氧链中的超强近邻吸引相互作用

铜基超导是否由自旋超交换作用主导？这是核心问题。我们在一维铜基体系的实验中，发现在超交换作用以外，还存在一个超强的近邻吸引力 [Science 373, 1235 (2021)]。长程电声耦合也许可以给出解释 [PRL 127, 197003 (2021)]。

| 2022-03-16

无限层镍基超导体中关联能量的定量测量

铜基与镍基的对比研究，可能是非常规超导机理问题的突破口。我们测量了镍基超导体的能态密度、U和Delta。实验揭示了镍基与铜基的关键区别在于氧2p的杂化，也许和巨大的超导温度差别有直接关联 [Matter 5, 1806 (2022)]。

| 2023-04-14

镧锶铜氧薄膜的掺杂浓度依赖的系统性ARPES测量

在广域的掺杂范围内，我们系统测量了LSCO薄膜的三维能带结构和超导能隙，发现费米面的拓扑变化对超导强度和对称性并无影响，而依据能带结构计算出的比热容与测量值相符，无需量子临界点的贡献 [PNAS 119, e2204630119 (2022)]。

| 2023-04-15

超导相位的量子涨落引发的新物相：二维玻色金属

二维超导相图中，在涡旋液体和超导之间还存在一个玻色金属相，其电阻非零 [Nat. Commun. 9, 4008 (2018), Nano Lett. 16, 6130 (2016)]，然而却具有粒子-反粒子对称性，说明主要载流子仍然是库伯对。玻色金属还具有线性磁阻的特性，磁阻导数在零磁场处会不连续地跳变，存在零场奇异点[npj Quant. Mater. 15 (2021)]。这些玻色金属的奇特输运现象无关时间反演对称性。

| 2023-04-15
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News / 新闻

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Augmented model captures behavior in one-dimensional cuprates

Angle-resolved photoemission spectroscopy reveals stronger-than-predicted attraction between charges in an unconventional superconductor.

| 2021-09-20

降维解谜：高温超导新研究或摸到“象鼻子”

高温超导微观机理被视为凝聚态物理“皇冠上的明珠”，在过去30多年时间里涌现出诸多杰出研究工作，但迄今仍被专业人士认为处于盲人摸象阶段。今天，《赛先生》推荐刚刚发表的《科学》杂志论文作者陈卓昱、王耀撰写的科普文章，解读他们在高温超导微观机理取得的一项新突破，展示了研究背后的思路。这一工作被视为在现有理论模型上的一次重要改进，虽然尚未能摸得全象，但也许这次新突破摸到了象鼻子，令人期待。

| 2021-09-10

高温超导体理论模型缺一环？这次也许找到了

哈伯德模型加上这个电子间的强相互吸引力，或许可以成为解释铜氧化物超导体的完整理论模型。

| 2021-09-10

After 20 years of trying, scientists succeed in doping a 1D chain of cuprates

The scientists said it's likely that this strong nearest-neighbor attraction between electrons exists in all the cuprates and could help in understanding superconductivity in the 2D versions of the Hubbard model and its kin, giving scientists a more complete picture of these puzzling materials.

| 2021-09-09

新突破揭秘二维超导—量子金属相变的机理

第一次给出了二维超导—量子金属相变的在两个独立自由度上的相图，对二维超导体系具有普遍意义，并对二维量子金属的性质机理，以及界面超导的赝能隙做出了解释。

| 2018-10-08

Acknowledgements / 致谢