中国科大在《现代物理评论》上发表强关联非常规高温超导电性综述文章
5月23日,中国迷信技能年夜学陈启瑾以及美国芝加哥年夜学的王志强、Shuolong Yang、K. Levin、达特茅斯学院的Rufus Boyack等,应邀正在最新一期《古代物理评论》(Reviews of Modern Physics)上颁发长篇综述文章,题为“当超导电性完成渡越:从BCS超导到玻色-爱因斯坦凝聚”(When superconductivity crosses over: from BCS to BEC)。该论文体系地论述了BCS-BEC渡越超导实践,指出含有赝能隙的强配对超导是比闻名的巴丁-库柏-喜瑞佛(Bardeen-Cooper-Schrieffer, 即BCS)超导实践所涵盖的更普遍的超导情势。这里BEC代指玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation)。最近几年来,迷信家正在自然以及人工合成资料中发明了一系列新型很是规超导体,包含无机超导体、铁基超导体、魔角石墨烯超导体、门控半导体超导、名义以及界面超导体等。文章对这些新的试验发明举行了体系的阐发以及评述,指出它们属于BCS-BEC渡越型超导,电子配对强度介于BCS以及BEC这两头极限的中心过渡区
5月23日,中国迷信技能年夜学陈启瑾以及美国芝加哥年夜学的王志强、Shuolong Yang、K. Levin、达特茅斯学院的Rufus Boyack等,应邀正在最新一期《古代物理评论》(Reviews of Modern Physics)上颁发长篇综述文章,题为“当超导电性完成渡越:从BCS超导到玻色-爱因斯坦凝聚”(When superconductivity crosses over: from BCS to BEC)。该论文体系地论述了BCS-BEC渡越超导实践,指出含有赝能隙的强配对超导是比闻名的巴丁-库柏-喜瑞佛(Bardeen-Cooper-Schrieffer, 即BCS)超导实践所涵盖的更普遍的超导情势。这里BEC代指玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation)。最近几年来,迷信家正在自然以及人工合成资料中发明了一系列新型很是规超导体,包含无机超导体、铁基超导体、魔角石墨烯超导体、门控半导体超导、名义以及界面超导体等。文章对这些新的试验发明举行了体系的阐发以及评述,指出它们属于BCS-BEC渡越型超导,电子配对强度介于BCS以及BEC这两头极限的中心过渡区,浮现有较着的赝能隙征象,并给出了相干试验判据。此外,文章会商了铜氧化物低温超导体属于BCS-BEC渡越型超导的试验证据。
超导电性自1911年被H.K. Onnes等人发明以来,对物理学的成长发生了伟大影响。除了凝聚态以外,超导配对实践正在基本粒子以及核物理等其它范畴也有重要使用。1957年,BCS超导实践胜利地诠释了基于电子-声子相干作用的惯例超导电性,以为正在临界改变温度Tc之下,电子经由过程有用的吸引彼此作用造成库柏对从而完成动量空间的凝聚,并正在电子引发谱中造成一个超导能隙。然而,1986年铜氧化物低温超导体的发明,打破了这一实践形容。关于低温超导体,正在改变温度Tc之上就变态地泛起了配对能隙,被称为赝能隙。今后,怎样懂得低温超导机理及其赝能隙征象成了一个夸世纪的重年夜物理难题。正在此根蒂根基上,由诺贝尔物理学奖得到者A.J. Leggett于1980年提出的BCS-BEC渡越实践惹起了人们的高度正视,作为几种首要的低温超导备选实践之一获得了鼎力大举成长,并被推广使用于超冷费米原子气体、核物资、夸克胶子等离子体等研究范畴。凭据这一实践,跟着配对彼此作用的加强,电子可以正在较高的温度下浮现配对联系关系以至完成预配对,从而招致正在电子引发谱中泛起赝能隙。当配对彼此作用脚够强时,可以正在低温区即完成电子的全数配对。这些电子对可以瞅作是波色子,从而随温度升高完成玻色-爱因斯坦凝聚。新世纪以来,这一基于BCS-BEC渡越的超导实践图象正在冷原子费米气体超流中被试验完成,之后得到普遍的认可。最近几年来,愈来愈多的新型超导体被制备以及发明,是以,怎样把人们对BCS型超导电性的懂得扩大到这些使人冲动的新型超导资料上是物理学界的一个重要课题。局部资料具备较着的BCS-BEC渡越的特性,可以称之为BCS-BEC渡越型超导体。往常间接正在年夜量新超导资料中观测到相干试验证据尤为使人奋发,关于超导电性的研究具备重要意思。
恒久以来,中国迷信技能年夜学陈启瑾传授及其互助者们正在低温超导范畴的实践研究中做出了重要孝敬。陈启瑾以及K. Levin集体成长了基于BCS-BEC渡越图象的配对涨降实践 [Phys. Rev. Lett. 81, 4708 (1998)],对低温超导中的变态赝能隙征象给出了一种很天然的诠释,并胜利地诠释了包含低温超导相图、超流密度随掺杂浓度变迁的准普适举动等一系列超导试验征象,关于变态的抗磁性、Nernst效应和霍尔系数等征象给出了同一的诠释。2004年,跟着超冷费米原子气体超流研究的鼓起,陈启瑾等人初次把赝能隙观点惹人费米原子气体范畴,并逐渐被该范畴接管。幺正费米气体中的赝能隙征象也于去年初次正在试验上无可争议地被观测到 [Nature 626, 288 (2024)]。基于这一实践,陈启瑾以及互助者胜利地诠释了冷原子费米气体的超流相图、热力学相变 [Science 307, 1296 (2005)]、密度漫衍、射频谱、末太效应、粒子数掉配效应、FFLO怪异超流态的波动性缺掉等一系列试验征象,正在偶极原子气体、费米-费米混淆气体中的配对以及超流实践和低维BKT相变实践等方面取患了一系列重要结果,发明以及预言了一系列别致的量子征象。此外,应邀正在Physics Reports上著有费米冷原子气体范畴第一篇综述文章。本论文第二作者王志强为中国迷信技能年夜学新引进的青年迷信家,恒久从事低温超导实践研究,正在p波及高角动量配对超导、交流变态霍尔效应、朗道能级配对、量子几何效应等方面取患了一系列重要结果。
《古代物理评论》创刊于1922年,涵盖包含根蒂根基、使用以及交织标的目的的各物理学研究标的目的,是国际物理学界最闻名的综述性期刊,每一年仅颁发约四十篇学术论文。该期刊一般没有接管自由投稿,首要是由编纂约请正在各范畴卓有建树的物理学家执笔,旨正在对现今物理研究的重年夜热门问题做汗青总结、道理论述、近况阐发以及趋势预测。论文需颠末国际偕行的匿名评审方可颁发。