據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月12日（北京時(shí)間）報(bào)道，由多倫多大學(xué)物理學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用透明膠帶首次在半導(dǎo)體內(nèi)誘發(fā)出了高溫超導(dǎo)現(xiàn)象。這一方法為研制可用于量子計(jì)算機(jī)和提升能效的新型設(shè)備鋪平了道路。相關(guān)論文發(fā)表在9月11日出版的《自然―通訊》雜志上。

高溫超導(dǎo)是一種物理現(xiàn)象，通常指一些具有比其他超導(dǎo)物質(zhì)更高臨界溫度的物質(zhì)在液氮環(huán)境下產(chǎn)生的超導(dǎo)現(xiàn)象。而高溫超導(dǎo)體是指無需加熱就能夠在液氮溫度下導(dǎo)電且不會損失能量的材料，其通常也指在液氮溫度以上超導(dǎo)的材料。它們目前被用于低損耗輸電，并可作為量子計(jì)算機(jī)等下一代設(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)件。

人們在1911年發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體的時(shí)候，就被其奇特的性質(zhì)，即零電阻、反磁性和量子隧道效應(yīng)所吸引。但在此后長達(dá)75年的時(shí)間內(nèi)，所有已發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體都只能在*低的溫度下才顯示超導(dǎo)。另外，只有特定的鐵化合物和銅氧化物才顯示出高溫超導(dǎo)特性，但銅氧化物卻具有完全不同的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜的化學(xué)組成，使其無法與一般的半導(dǎo)體相結(jié)合，因此這種化合物的實(shí)際應(yīng)用也深受限制，而探索它們所能產(chǎn)生的新效應(yīng)也變得尤為重要。例如，觀察材料的鄰近效應(yīng)，即一種材料中的超導(dǎo)性會引發(fā)其他鄰近的普通半導(dǎo)體也能產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象。由于基本的量子力學(xué)要求兩種材料要進(jìn)行近乎**的接觸，因此上述情況很難發(fā)生。

研究小組負(fù)責(zé)人、該校的物理學(xué)家肯尼斯?博奇談道：“通常情況下，半導(dǎo)體和超導(dǎo)體之間的交界面材料需經(jīng)過復(fù)雜的生長過程才能形成，制造的工具也要比人的頭發(fā)更為精細(xì)。而這個(gè)界面正是此次試驗(yàn)中透明膠帶的附著地。”研究團(tuán)隊(duì)使用了透明膠帶和玻璃載片來放置高溫超導(dǎo)體，使其接近一種特殊類型的半導(dǎo)體――拓?fù)浣^緣體。拓?fù)浣^緣體能像大部分的半導(dǎo)體一樣，其表面十分具有金屬質(zhì)感，允許電荷移動。這是因?yàn)樵谕負(fù)浣^緣體的內(nèi)部，電子能帶結(jié)構(gòu)和常規(guī)的絕緣體相似，其費(fèi)米能級位于導(dǎo)帶和價(jià)帶之間。而在拓?fù)浣^緣體的表面存在一些特殊的量子態(tài)，這些量子態(tài)位于塊體能帶結(jié)構(gòu)的帶隙之中，從而允許導(dǎo)電。因此也在這種新奇的半導(dǎo)體內(nèi)首次誘發(fā)了高溫超導(dǎo)現(xiàn)象。