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《自然》子刊:用光给超导“续命”,受益的将是集成电子技术

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超导性是一种量子效应,但即便经过多年的研究,其应用仍然局限于超低温环境。现在,一组科学家已经成功地在分子固体中创造了一种亚稳态,通过将它暴露在精细调谐的强激光脉冲中实现了超导。

这种效应在2016年只在很短的时间内得到了证实,但在这项新研究中,其持续时间比以前长了近10.000倍,研究人员成功地将有机超导体K3C60中这种光诱导超导状态的寿命延长了四个数量级以上。光诱导超导的长寿命有望在集成电子学中得到应用。

该研究发表在《自然》子刊《自然物理学》(Nature Physics)上。

研究人员表示,这项突破的关键在于一种新型激光源,它可以产生高强度、中红外光脉冲,持续时间可从约1皮秒到1纳秒不等。

当如此长而强的红外光脉冲击中一种材料时,它们会引起分子振动、晶格畸变,甚至电子结构的变化。研究中发现,超导性在光激发后可以持续几十纳秒。超导态寿命的显著延长使研究小组能够系统地研究材料的电阻。

研究人员称该“研究为光诱导迈斯纳效应的实验铺平了道路,并激发了对超导电路在基于先进高速电子技术的集成器件中的应用的思考。”这些应用包括极其灵敏的磁场传感器、高性能量子计算和无损功率传输。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41567-020-01148-1


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