超导性是一种引人入胜的现象，它使得某些材料能够在没有能量损耗的情况下持续传导电流。这种物质的集体量子行为仅在远低于常温的特定导体中得以实现。
许多现代研究已探讨了在所谓非平衡状态下的超导行为，即在物质偏离热平衡的情况下。在这些条件下，即使在常温下，超导性的一些特征似乎也能被再现。这种在激光脉冲照射下出现的非平衡高温超导性，可能为激光脉冲控制的高速设备等应用提供新的思路，超越传统超导性的设想。
这一现象被称为“光致超导性”，表明它与平衡状态下的超导性有相似之处。
在过去十年中，研究的一个重要方向是表征光诱导超导态的特性，并探讨这种相在多大程度上再现了传统超导体的已知特性。
除了能够无损耗地传输电流外，超导体还具备从内部排除磁场的能力。这一现象在平衡条件下被称为迈斯纳效应，源于载流子之间的相干性及其同步运动的趋势。然而，测量光诱导超导的磁场排斥一直是一个挑战，因为这种效应仅持续几皮秒（十亿分之一秒），因此难以精确测量磁场的变化。
德国汉堡马克斯普朗克物质结构与动力学研究所（MPSD）的一组研究人员在Andrea Cavalleri的带领下，开发了一种新实验，能够以极快的速度监测超导体的磁性。他们研究了激光照射下的YBa2Cu3O6+x，这种化合物的静态超导性仅在约-200摄氏度时可见。“我们发现，光激发的YBa2Cu3O6.48不仅具有接近零的电阻，还能从其内部排除静态磁场，”发表在《自然》杂志上的文章作者塞巴斯蒂安·法瓦表示。
该实验通过在样品附近放置一个观察晶体并利用其测量局部磁场强度来实现。该晶体将磁场的变化转化为飞秒激光脉冲偏振态的变化。“由于探测脉冲的持续时间极短，我们能够以亚皮秒的分辨率和前所未有的灵敏度重建YBa2Cu3O6.48样品周围磁场的时间演变，”合著者之一乔瓦尼·德·维奇说道。
“我们观察到的光致磁场排斥的强度与通过冷却使YBa2Cu3O6+x在平衡状态下超导时测得的强度相当，”另一位作者Michele Buzzi补充道。“这表明，驱动材料可能是使其超导特性更接近环境条件的有效途径，”合著者Gregor Jotzu继续说道，他目前是EPFL的教员及动态量子材料实验室的负责人。由于对YBa2Cu3O6.48中光致超导的微观起源尚无共识，这些结果为当前理论提供了重要的基准。
在YBa2Cu3O6+x中，超导有序在平衡超导转变温度以上并未完全消失，仍然存在一些局部的波动超导有序，类似于无序态。这些突破性的发现表明，利用定制的光脉冲激发YBa2Cu3O6+x可以同步这种波动状态，并在远高于材料在平衡状态下超导的温度下恢复超导秩序，甚至达到室温。
MPSD的研究得到了德意志研究基金会通过卓越集群CUI的资金支持：先进的物质成像。MPSD是自由电子激光科学中心（CFEL）的成员，该中心是DESY与汉堡大学的联合企业。这项研究是与马克斯普朗克固体研究所（MPI-FKF）的科学家密切合作进行的。
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评论列表（4条）
我是的签约作者“svs”！
希望本篇文章《YBa2Cu3O6.48中的光驱动迈斯纳效应》能对你有所帮助！
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