北京时间8月12日晚间，复旦大学物理学系张远波教授团队与合作者以“Superconducting 2D cuprate with a single CuO₂ plane”为题在《自然》（Nature）发表研究成果，成功将铜基高温超导体削薄至仅含一个超导平面——即单个CuO₂面，首次把铜氧化物的厚度从双层推进至真正的单层结构。

这一“极限操作”证实了高温超导的二维本质，更在超导-绝缘体转变的临界点发现了奇异的“反常金属态”和量子临界现象，为研究高温超导机理提供了全新的量子实验平台。

复旦大学物理学系教授张远波表示，实测数据强有力地支持了“铜氧化物高温超导是强二维现象”的观点，为这一长期假设提供了关键实验证据。

要制备并测量极薄的原子级二维平面，需要攻克材料脆弱、易受空气与加工工艺影响、氧含量难以稳定精控等数道实验难关。面对市场上缺乏专用设备的困境，张远波课题组走上了一条自主研发仪器的道路。

超导体是一类在特定转变温度之下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料，可应用于电力传输和储能、医学成像、磁悬浮列车、量子计算等领域。1986年，约翰内斯·贝德诺尔茨和卡尔·亚历山大·米勒在镧钡铜氧化物中首次发现高温超导现象，临界温度高达30K（-243.15℃），该成果获得1987年诺贝尔物理学奖。此后科学家已发展出数十种铜基高温超导体材料体系，但其微观机理始终是凝聚态物理的“皇冠之谜”。

复旦大学物理学系张远波教授、阮威教授和中国科学技术大学陈仙辉教授为论文的共同通讯作者，合作单位包括复旦大学、中国科学技术大学、英属哥伦比亚大学、浙江大学、清华大学、中国科学院物理研究所等，研究得到科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会原创探索计划等支持。

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本文源自：市场资讯

作者：听潮