香港科技大学理论物理学家解开「伊辛超导体」特性之谜
14-12-2015
香港科技大学(科大)物理学系助理教授罗锦团的研究团队,解释物质在强力磁场下仍能保持超导性的复杂现象,协助荷兰的科学家以理论阐释实验结果。这项双方合作的发现于2015年11月12日在国际权威科学期刊《科学》(Science) 上发表。

超导性是一种量子现象,电子结合成双,并在「零电阻」的情况下流动,然而强力的磁场会切断电子之间的连结,破坏物质的超导性。当得悉荷兰的研究人员发现二硫化钼薄片在高达37特斯拉(Tesla)的磁场下仍能保持其超导性,罗教授与他的学生袁凡奇尝试解释这实验结果,并成功解开谜团。

罗教授的研究团队提出,二硫化钼拥有特殊的晶体结构,令流动的电子要承受强达100特斯拉的内禀磁场。这种特殊的内禀磁场并不会破坏物质的超导性,反而能保护超导体内电子之间的连结,免受外在磁场破坏。研究团队把这种超导体称作「伊辛超导体」。他们亦推断很多与二硫化钼晶体结构相似的超导体,也属于「伊辛超导体」。

罗教授的研究团队亦指出,「伊辛超导体」可用于创造一种名为「马约拉纳费米子(Majorana fermions)」的新粒子。「马约拉纳费米子」将可能用于制造量子电脑。罗教授表示:「伊辛超导体还有很多有待发现的奇妙特质和应用。现在,我们理解某类物质为何能够抵御外来磁场的干扰,我们将会找出更多与二硫化钼特性相近的物质。」罗教授亦与宾夕凡尼亚州立大学的研究团队合作,发现单分子层二硒化铌同属于「伊辛超导体」,相关发现已在11月于国际权威物理期刊《自然物理》(Nature Physics) 发表。

罗教授于2011年加入科大物理学系。他在2003年于科大毕业,2008年于美国布朗大学取得博士学位,同时获颁「Anthony Houghton Award for Theoretical Physics」奖项。他于2008年成为香港科技大学赛马会高等研究院及麻省理工学院的首位联合博士后研究员,并于2009至2011年作为裘槎博士后研究员在麻省理工学院任职。他于2014年获颁科大理学院研究奖,并于2015年获颁「裘槎前瞻科研大奖」。

罗锦团教授(左)与学生袁凡奇解开「伊辛超导体」特性之谜。

罗锦团教授(左)与学生袁凡奇解开「伊辛超导体」特性之谜。

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