在人工异质界面系统中由于存在着界面对称破缺和界面间的强耦合效应促使许多新奇量子物态的呈现,特别是异质界面超导电性的产生。对它的研究已经成为当前强关联电子系统方面的前沿热点和重点研究方向之一,也有望从中获得新的线索为揭开困惑物理学家们近40年时间的非常规超导电性产生的背后物理机制。最近,我们从理论研究角度上设计构造由窄能隙Mott绝缘体Ti2O3和具有极性的宽能隙半导体GaN所组成的异质界面系统中研究其可能的新颖界面超导电性。在实验研究层面上,我们在该异质界面系统Ti2O3/GaN中确实观测到界面超导电性,其超导转变温度为3.8 K。同时,更为重要的是我们还在Ti2O3/GaN超导态边界处的正常态中观测到具有电阻不随温度变化的平台行为以及霍尔电阻为零的新奇量子Bose型金属态,表明该界面超导态是从二维界面量子Bose金属态演化而来,即双极化子型超导电性Bipolaronic Superconductivity。因此,我们首次在实验上发现了一种新型的具有双极化子型超导配对机制的界面超导体。
目前,该原创性的科研工作已经在国际顶级学术刊物影响因子为18.027的ACS Nano杂志上正式发表[L. J. Wang, Wei Li, et al., ACS Nano 16, 16150 (2022); IF: 18.027], 其中第一作者为复旦大学物理学系在读博士研究生王丽杰同学。