华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
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中心用户英国剑桥大学Suchitra E. Sebastian教授团队在高温超导体研究中取得新进展

发布日期:2021-02-15    作者:     来源:     点击:

(通讯员 王金华)29日,《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of SciencesPNAS)在线刊发了题为“Unconventional quantum vortex matter state hosts quantum oscillations in the underdoped high-temperature cuprate superconductors”的论文。该成果是国家脉冲强磁场科学中心用户英国剑桥大学Suchitra E. Sebastian教授团队在铜基高温超导体研究取得的最新进展,合作者还包括美国洛斯阿拉莫斯国家实验室Neil Harrison、德国马克斯-普朗克研究所Bernhard Keimer等,中心朱增伟教授、左华坤工程师和博士生王金华参与了相关工作。

在欠掺杂铜基超导体的相关研究中,赝能隙基态的本质是一个非常重要的问题。已有研究发现,在磁场(约22T)破坏超导态后,样品中观测到了量子振荡的行为,并由此推断出赝能隙区域的本质是传统的金属态。为了进一步研究赝能隙区域的本质,Suchitra E. Sebastian教授团队合成了超高纯度的欠掺杂铜基超导体YBa2Cu3O6+x,并测量了不同电流下样品电阻随温度和磁场的依赖行为。实验表明,样品的电阻表现出明显不同的非常规量子涡旋物质基态的特点:消失的电阻、磁滞以及非欧姆输运等。在此基态中,量子振荡与d波超导能隙的共存亟需一种新的赝自旋的模型来解释。

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欠掺杂铜基超导体YBCO中不同电流大小下的温度和磁场依赖的电阻

2016年以来,Suchitra E. Sebastian教授已多次与中心开展合作研究,利用脉冲强磁场设施取得了系列研究成果。该研究中,Suchitra E. Sebastian教授团队借助脉冲强磁场设施提供的60T强磁场和低温实验条件,测量了铜基超导体YBCO的温度和磁场依赖的电阻,为非常规量子涡旋物质基态的发现提供了实验依据。

论文链接:https://www.pnas.org/content/118/7/e2021216118