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光致超导:YBCO中的瞬态抗磁响应

科学探索万象经验2024-07-17

超导性是指某些材料在低于临界温度时表现出完美的电导性的现象。虽然BCS理论提供的理论框架已经非常成功,但对其完整的理解,特别是在高温超导体方面,仍然是难以捉摸的。

最近的研究开辟了一个新的前沿:利用光操纵超导性。发表在《自然》杂志上的一项突破性研究,展示了光驱动YBa₂Cu₃O₆.₄₈(YBCO) 中的磁场排斥。这一发现揭示了由光引起的瞬态的性质及其与传统超导性的联系。

超导性的一个表现是迈斯纳效应,其中超导体在低于其转变温度时会排斥任何外部磁场,这种完美的抗磁性源于库珀对的形成,库珀对是抵抗散射的束缚电子态。YBCO是一种著名的高温超导体,其临界温度约为93K。在其超导状态下,YBCO 表现出迈斯纳效应。

研究人员采用了一种新方法,用短脉冲相干光轰击YBCO晶体。这种技术称为相干光驱动,已被证明可以诱导具有瞬态功能的各种非平衡量子相。一个关键问题仍然存在:这些光致状态是否表现出真正的超导性?答案在于磁响应。