科(kē)技日报北京11月14日電(diàn) (记者张佳欣)据发表在最新(xīn)一期《自然·通讯》杂志(zhì)上的论文(wén),德國(guó)马克斯·普朗克物(wù)质结构与动力學(xué)研究所研究人员证明,用(yòng)激光束开启超导性的能(néng)力可(kě)集成在芯片上,这开辟了一条通往光電(diàn)子应用(yòng)的道路。
此前,该所研究人员已经确定了一种增强K3C60光诱导超导性的策略。此次研究则进一步表明,光诱导K3C60的電(diàn)响应不是線(xiàn)性的,材料的電(diàn)阻取决于施加的電(diàn)流。这是超导電(diàn)性的一个关键特征。
在高温下对材料进行光學(xué)操纵以产生超导電(diàn)性是研究重点。到目前為(wèi)止,研究人员已在几种量子材料上证明这一策略是成功的。在以前对这些材料的光驱动态的研究中,研究人员已经观察到了增强的電(diàn)相干和消失電(diàn)阻。
在这项研究中,研究人员利用(yòng)芯片上的非線(xiàn)性太赫兹光谱學(xué)开辟了皮秒(miǎo)传输测量的领域。他(tā)们通过共面波导将K3C60薄膜连接到光导开关上。
使用(yòng)可(kě)见的激光脉冲触发开关,他(tā)们向材料发送仅持续一皮秒(miǎo)的强電(diàn)流脉冲。在以大约一半光速穿过固體(tǐ)材料后,電(diàn)流脉冲到达另一个开关,该开关充当探测器,以揭示重要信息,如超导特性的電(diàn)學(xué)特征。
同时通过将K3C60薄膜暴露在中红外光下,研究人员能(néng)够观察到这种光激发材料中的非線(xiàn)性電(diàn)流变化。这种所谓的临界電(diàn)流行為(wèi)和迈斯纳效应是超导體(tǐ)的两个关键特征。此前,这两者都没有(yǒu)被测量到,因此,此次激发固體(tǐ)中的临界電(diàn)流行為(wèi)的演示具有(yǒu)特别重要的意义。
此外,研究小(xiǎo)组发现,K3C60的光驱动状态类似于所谓的颗粒超导體(tǐ),由弱连接的超导岛组成。