李言荣院士团队首次在高温超导中发现量子金属态

11月14日，《科学》杂志以“第一版”的形式发表了电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室李院士团队的最新研究论文《超导-绝缘相变中的玻色金属态》。该校团队成员和博士生是第一作者，该校教授是通信作者，教授和中国工程院院士李是合著者。这是该校首次在本期《科学》杂志上发表第一作者和第一单元的原创成果。这标志着该团队在高温超导量子相变方向的重大研究进展。

据介绍，量子材料和量子相变是本世纪凝聚态物理和材料的热门话题。尽管在各种二维超导系统中已经实验性地发现了量子金属态的可能迹象，但是由于低临界温度的限制和外部高频噪声的影响，二维量子金属态的存在和形成机制一直存在很大的争议。这是国际学术界几十年来一直悬而未决的一个重要物理问题。

该团队首次在超薄YBCO高温超导薄膜中发现了量子金属态的存在。实验证实，高温超导材料在从超导态到绝缘态的转变过程中确实存在中间量子金属态，形成超导-量子金属-绝缘体相变。从头到尾，负责导电的载流子是由两个电子组成的库珀对(可视为玻色子)，这与普通材料中单个电子或空穴(属于费米子)的导电机制完全不同。

这一研究成果得到了美国科学院院士和斯坦福大学教授的高度评价:“对量子金属起源的探索将改变我们对量子材料的理解，并将极大地促进量子器件的发展。”这一发现为量子金属态的存在提供了强有力的实验证据，并为人们研究量子金属态提供了一种新的思维方式。

论文链接:https://science . science mag . org/content/early/2019/11/13/science . aax 5798