作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2014/12/16 10:42:14
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中科院上海微系统所
科研人员制备出石墨烯/超薄超导异质结

 

本报讯(记者黄辛)12月15日,记者从中科院上海微系统与信息技术研究所获悉,该所信息功能材料国家重点实验室姜达、胡涛等科研人员通过机械剥离实现石墨烯/超薄超导(Bi2212)异质结,并在单层晶胞乃至半层晶胞厚的Bi2212材料中发现了高于液氮温度的超导转变。相关成果发表于《自然—通讯》杂志。

Bi2212为铜基超导体的重要成员,由于在铜基超导材料系列中各向异性最强,因此是研究准二维超导的最佳体系之一。国际同行曾采用薄膜沉积和单晶刻蚀等方法,研究了超薄Bi2212的特性。但由于材料制备等方面的局限,对单层Bi2212是否超导一直存在争议。2012年,科学家曾使用机械剥离方法成功制备单晶胞厚Bi2212薄膜,并发现材料呈绝缘特性。

上海微系统所超导团队通过制备石墨烯/超薄Bi2212异质结,发现单层和半层晶胞厚的Bi2212均存在超导电性,而且转变温度高于液氮温度。研究人员还发现,电阻温度转变系数可精确反映厚度信息。虽然电阻温度系数和表面电阻发生数量级的变化,但超导转变温度基本不变。该结果提示,Bi2212材料的正常态电阻输运特性可能和超导机理无关。该发现对进一步研究铜基超导机理具有重要参考意义。

相关专家认为,石墨烯/超薄Bi2212异质结表现出明显的非线性I-V特性,为研发新原理超导器件提供了可能。

《中国科学报》 (2014-12-16 第4版 综合)
 
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