中科院通过机械剥离实现石墨烯/超薄超导（Bi2212）异质结

中国粉体网讯  12月15日，记者从中科院上海微系统与信息技术研究所获悉，该所信息功能材料国家重点实验室姜达、胡涛等科研人员通过机械剥离实现石墨烯/超薄超导（Bi2212）异质结，并在单层晶胞乃至半层晶胞厚的Bi2212材料中发现了高于液氮温度的超导转变。相关成果发表于《自然—通讯》杂志。

    Bi2212为铜基超导体的重要成员，由于在铜基超导材料系列中各向异性最强，因此是研究准二维超导的最佳体系之一。国际同行曾采用薄膜沉积和单晶刻蚀等方法，研究了超薄Bi2212的特性。但由于材料制备等方面的局限，对单层Bi2212是否超导一直存在争议。2012年，科学家曾使用机械剥离方法成功制备单晶胞厚Bi2212薄膜，并发现材料呈绝缘特性。

    上海微系统所超导团队通过制备石墨烯/超薄Bi2212异质结，发现单层和半层晶胞厚的Bi2212均存在超导电性，而且转变温度高于液氮温度。研究人员还发现，电阻温度转变系数可精确反映厚度信息。虽然电阻温度系数和表面电阻发生数量级的变化，但超导转变温度基本不变。该结果提示，Bi2212材料的正常态电阻输运特性可能和超导机理无关。该发现对进一步研究铜基超导机理具有重要参考意义。

    相关专家认为，石墨烯/超薄Bi2212异质结表现出明显的非线性I-V特性，为研发新原理超导器件提供了可能。