研究进展

对称性在超导电性中扮演着至关重要的角色并影响其许多基本物理性质。自发现第一个非常规超导体以来,在研究新的超导材料时,揭示其超导电子配对的对称性一直以来都是最具挑战性的任务之一。最近,我们在具有强自旋-轨道耦合的最新发现的新型异质界面超导体KTaO3中观测到面内二度旋转对称性的混合宇称型非常规超导电性。利用脉冲激光沉积技术在实验层面上成功地制备出高质量YAlO3/KTaO3(111)异质界面超导体并通过极低温电学输运测试表征手段,发现该异质界面系统具有超导转变温度为1.86 K的超导电性。进一步通过磁阻表征,我们还在YAlO3/KTaO3(111)异质界面超导体的超导相中观测到磁阻和超导上临界场均随着面内磁场的空间转动时展现出明显的面内二度旋转对称性,而在其正常相中该各向异性现象却消失了,表明此行为为KTaO3(111)异质界面超导系统的本征超导属性。结合对称性群论研究,我们揭示出二度旋转对称性的超导电性来源于具有空间反演对称性破缺的KTaO3异质界面超导体的混合宇称型超导电子配对对称性,即s+p波型非常规超导电性。

目前,该科研工作已经在国际顶级学术刊物Nature Communications杂志上正式发表[G. Zhang, Wei Li, et al., Nature Communications 14, 3046 (2023)], 其中第一作者为复旦大学物理学系在读博士研究生张冠群同学。

负责人:李 炜 博士,现为复旦大学物理学系青年研究员、博士生导师,主要从事低维量子功能材料体系中的新奇物态研究。目前,主要聚焦于探索与研究新颖量子物态及其在异质界面系统中的实现,特别是异质界面新奇超导电性方面的研究。迄今为止,已经在国际权威学术刊物上发表高水平SCI科研论文70余篇,其中Nature Communications 4篇,Advanced Materials/Science 2篇ACS Nano/Nano Letters 3篇,Physical Review B/Research 24篇;影响因子10以上论文10篇。2015年5月获上海市优秀博士学位论文奖。2015年10月入选中国科学院青年创新促进会计划。曾讲授过本科生基础课《大学物理B》、《量子力学》和研究生专业课《高等统计物理学》,并发表多篇教学相关论文。

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