 上图所示是铜氧化物在非超导和超导态之间的非相干和相干电子态之间的转换情况。来源，Nature Communications杂志。 自从铜（含铜）的超导体在1986首次发现，研究人员对这种材料仍然有很大的困惑。在正常环境压力下，铜氧化物超导体的超导临界温度为138 K，其电阻下降到零值，远远超过其他超导体的临界温度，甚至比理论的温度值更高。 现在，在一项最新的研究中，研究人员已经发现了存在一个正反馈循环，这种正反馈明显提高了超导电性，或可以揭示出高温铜氧化物超导电性的起源，这曾被认为是物理学的一个最重要的基础问题。 研究人员Haoxiang Li等人，在科罗拉多大学波尔得分校和洛桑联邦理工学院进行相关的研究，基于角分辨光电子谱的高温铜氧化物超导体的实验结果他们的论文研究发表在最近一期的《Nature Communications》杂志上。 据介绍，正反馈机制产生的事实，在非超导铜氧化物的电子状态是相关的不同于大多数其他系统，包括常规超导体，具有强烈的相干电子关联。相反，在非超导铜氧化物有强烈的不一致”奇怪的金属”的相关性，当铜化物成为超导时这种相关性至少部分地消除或减弱，。 由于这些不相干的电子关联作用，它已被广泛认为是描述了传统的超导电性的基本框架，即是基于准粒子的概念，但不能准确地描述铜氧化物超导电性。事实上，一些研究表明，铜氧化物超导体有这样不寻常的电子性质，甚至试图用任何一种粒子的概念进行描述都是无用的。 这导致的问题是，如果有的话，这种奇怪的金属相关性在高温铜氧化物超导电性特性中扮演了什么样的角色？ 新论文的主要结果是，这些相关性不只是消失在铜氧化物超导状态，而是转换为一致的相关性，导致增强的超导电子配对。这一过程产生了一个正反馈回路，其中非相干的奇异金属关联转化为相干态，从而增加了超导电子对的数目，这反过来又导致了更多的转换，等等。 研究人员还发现，由于这种正反馈机制，超导态中相干电子关联的强度是前所未有的，大大超过了常规超导体的可能。这样一个强大的电子相互作用也打开了基于完全非传统配对机制的铜氧化物超导特性产生的可能性，后者纯粹由于量子涨落而产生的纯电子配对机制。 “我们的实验发现，在奇怪的金属‘正常状态’的相干电子关联转换为相干相关的超导状态，有助于增强超导电性，与随之而来的正反馈回路，”科罗拉多大学波尔得分校的coauthor Dan Dessau说。“这种强大的正反馈循环应该加强大多数传统的配对机制，但也可以允许真正的非传统（纯电子）配对机制。” 令人惊讶的是，研究人员还发现，他们可以利用半传统的准粒子一样的方法描述了他们的实验结果，尽管铜氧化物超导体的行为比其他材料不一样。 在未来，研究人员计划调查这种正反馈机制是否能被集成到其他材料中，可能有助于实现新的高温超导体。 “我们可以寻找相关材料正反馈类似的循环，也可以使用新开发的ARPES技术探讨电子相关的细节更多的细节，”Li说。 来源：https:///news/2018-01-physicists-clues-high-temperature-superconductivity.html labup（https://www.）免费便捷的实验室管理工具
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