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赵明文课题组在二维金属有机超导材料的理论研究中取得新进展

发布日期：2017-10-30

　　二维材料具有独特超导特性，如：库珀对的定域性、BKT转变、量子尺寸效应引起的超导转变温度振荡和0K下的量子相变等。到目前为止实验发现的二维超导体系主要是无机材料，如：利用分子束外延制备的金属原子薄膜；界面超导体(如：LaAlO3/SrTiO3 异质结界面)和 FeSe 等单原子层超导等。相比之下，二维有机材料结构复杂，多种耦合并存，物理图像更加丰富。近年来关于二维金属-有机框架结构(Two-Dimensional Metal-Organic Frameworks, 简称2D-MOFs) 的理论和实验研究均取得了重要突破，但是关于二维金属-有机超导材料的研究一直未见报道。

　　近期，我院赵明文教授课题组与美国犹他大学刘锋教授课题组合作，在探索新型超导材料的方面取得研究进展，从理论上预言了首个二维金属有机超导材料 Cu-BHT。理论计算表明：二维Cu-BHT的超导特性符合传统的BCS理论，单层Cu-BHT的超导转变温度大约为4.43K，高于其所对应的块体材料的超导转变温度：1.58 K。三维块体Cu-BHT的层间相互作用破坏了费米能级附近的、在单层Cu-BHT中与低频声子耦合比较强烈的电子态，同时抑制了垂直平面的低频声子振动强度，因而导致了超导转变温度的降低。目前，实验上已经合成了Cu-BHT 薄膜材料。上述理论研究为二维超导材料了研究开辟了新的领域。

　　相关研究结果以“Theoretical Discovery of a Superconducting Two-Dimensional Metal−Organic Framework”为题发表在纳米领域的著名期刊【Nano Lett. 17, 6616-6170(2017)】上。我院2014级博士生张晓明为第一作者，买球最好的网站为第一完成单位，赵明文教授为共同通讯作者。

　　赵明文教授的课题组近年来积极开展与国内外课题组的合作，成果显著。 2017年在Nature Communications, Science Advances和Advanced Materials 等期刊上发表的多篇论文。