科技日报讯 （洪恒飞 记者江耘）10月21日，记者从浙江大学得悉，该校信息与电子工程学院教授林时胜团队使用克己的微波等离子体化学气相堆积体系，成功制备出硼氮共掺杂的块体单晶金刚石，并成功经过迁移率调控，完成了金刚石的超导态和金属态，部分证明了激子超导机制的可行性，为完成碳基更高温超导供给了新途径。相关论文近来发表于世界期刊《先进功用资料》。
金刚石具有超宽禁带、超高击穿场强、熔点高及热导率高级物理性质。BCS理论是解说惯例超导体超导电性的微观理论。该理论以为，声子经过与电子的相互作用，促进电子构成库珀对，从而构成超导电流，使资料进入超导态。科学家依据该理论揣度，超导改变温度一般低于40K（约零下233摄氏度），这一温度又被称为麦克米兰极限。但是，有理论物理学家指出，使用激子来完成石墨烯等碳基资猜中的耦合电子库珀对，也或许取得非惯例高温超导体。
“激子指的是电子和空穴构成的复合体，超导则标明资料在某个温度下完成零电阻和彻底抗磁性状况。”林时胜介绍，在金刚石中引进激子来完成非惯例超导值得等待。
科研团队经过调理金刚石成长过程中的压强、温度以及气体掺杂份额等，制备得到的重掺杂金刚石表现出杰出导电性，超导改变温度为3K（约零下270摄氏度）。经过调理缓冲层的成长参数，团队发现具有较高空穴迁移率的样品能轻松完成超导态。超导态的完成得益于局域捆绑激子之间的强耦合。大尺度单晶超导金刚石的制备，可为量子传感及量子核算研讨供给坚实基础。
林时胜说，团队将石墨烯转移至硼氮共掺杂单晶金刚石外表，制备石墨烯/金刚石异质结后，发现石墨烯中也存在相似超导特性的新式电学传输行为。在27K（约零下246摄氏度）下，团队观测到石墨烯的电阻开端下降，这提醒了金刚石以及石墨烯通向更高温度超导的可行性。
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