8月31日消息,希伯来大学Racah物理研究所与纳米科学与纳米技术中心的研究团队在《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表论文,揭示层状超导体二硒化铌(NbSe2)中长期被掩盖的隐藏结构:其少数原子层形态并非此前认为的单一超导序,而是包含两个不同且强烈耦合的超导序,它们相互作用之强使其在实验表观上呈现为一个。

研究由博士生Shahar Simon与硕士生Maya Klang在Oded Millo教授和Hadar Steinberg教授指导下完成。数十年来的实验显示,NbSe2减薄至几个原子层时表现出看似简单的超导行为——单一能量隙。但传统理论始终无法完整重现实验观测到的超导能谱精细形状。研究团队采用高灵敏度隧道谱测量,发现需要用包含两个不同超导序的更先进模型才能精确解释实验测量结果,该模型同时解释了材料在磁场下的行为。他们在密切相关的材料TaS2中确认了同样的隐蔽行为。

研究者将这一现象比喻为:"这有点像听到看似独唱的声音,结果发现其实是一组完美同步的二重唱。"更有趣的是,结果显示更厚的块体NbSe2中可能存在三个相互作用的超导序,暗示该材料家族的超导物理比教科书图像远为复杂。

这一发现解答了困扰多年的实验谜题,对超导材料工程具有直接意义:若能独立调控这些隐藏的超导组分,研究者将获得设计超导材料与器件的新自由度——在量子计算机、超高效电子学等 pursued 技术路径中,对电子配对机制的精细理解正成为核心能力。 (来源:ScienceDaily)