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南方科技大學(xué)（簡稱“南科大”）物理系近日宣布了一項重大科研突破：該校量子奇點與演生物質(zhì)實驗室成功觀測到手性籠目超導(dǎo)振蕩，將電子譜學(xué)空間能量分辨率提升至前所未有的1微電子伏特（μeV）量級，正式刷新了由美國康奈爾大學(xué)此前保持的世界紀(jì)錄。這一成就標(biāo)志著南科大在量子科學(xué)領(lǐng)域的研究達到了國際領(lǐng)先水平。 此次突破由南科大物理系殷嘉鑫副教授課題組領(lǐng)銜，組建了一支包括中國、瑞士、德國和新加坡學(xué)者在內(nèi)的國際頂尖研究團隊。該團隊在南科大量子奇點與演生物質(zhì)實驗室中，通過精湛的實驗技藝，實現(xiàn)了極低電子溫度（90毫開爾文）、超高空間分辨率（0.1埃）以及超隧微分電導(dǎo)高信噪比（300倍）的極端實驗條件，為觀測手性籠目超導(dǎo)振蕩提供了堅實基礎(chǔ)。 手性籠目超導(dǎo)振蕩的觀測不僅挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)物理學(xué)中磁性與超導(dǎo)互斥的觀念，還為探索新型量子材料和量子態(tài)提供了重要途徑。籠目（kagome）晶格作為一種具有幾何阻挫的晶格結(jié)構(gòu)，由頂點互相連接的三角形組成，其獨特的物理性質(zhì)一直吸引著科學(xué)家的廣泛關(guān)注。殷嘉鑫團隊在籠目超導(dǎo)體KV3Sb5和CsV3Sb5中觀測到的手性超導(dǎo)能隙振蕩，展現(xiàn)了其獨特的物理現(xiàn)象——振蕩周期為2×2，且動量空間中2×2的三組散射峰強度不同，形成了超導(dǎo)能隙振蕩的手性。 尤為引人注目的是，研究團隊通過實驗發(fā)現(xiàn)，這種超導(dǎo)能隙振蕩的手性可以通過施加的外磁場進行調(diào)控，實現(xiàn)順時針或逆時針的旋轉(zhuǎn)。此外，團隊還利用超導(dǎo)針尖實現(xiàn)了超導(dǎo)約瑟夫森隧道結(jié)，成功探測到局域配對電子密度的手性振蕩，為理解超導(dǎo)機制提供了新的視角和實驗證據(jù)。 這一研究成果于近日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和高度評價。南科大物理系博士后鄧翰賓作為論文的第一作者，南科大則成為論文的第一單位，充分展示了該校在量子科學(xué)研究領(lǐng)域的強大實力和創(chuàng)新能力。 殷嘉鑫副教授表示，此次研究成果不僅刷新了電子譜學(xué)空間能量分辨率的世界紀(jì)錄，更為探索磁性超導(dǎo)等前沿科學(xué)問題提供了重要平臺。未來，團隊將繼續(xù)深化研究，推動量子科學(xué)領(lǐng)域的進一步發(fā)展，為科技進步和人類文明進步作出更大貢獻。 |
