科技日報訊 （洪恆飛 記者江耘）10月21日，記者從浙江大學獲悉，該校信息與電子工程學院教授林時勝團隊使用克己的微波等離子體化學氣相沉積系統，成功制備出硼氮共摻雜的塊體單晶金剛石，並成功通過遷移率調控，實現了金剛石的超導態和金屬態，部分証實了激子超導機制的可行性，為實現碳基更高溫超導供给了新路徑。相關論文近来發表於國際期刊《先進功用资料》。

　　金剛石具有超寬禁帶、超高擊穿場強、熔點高及熱導率高级物理性質。BCS理論是解釋常規超導體超導電性的微觀理論。該理論認為，聲子通過與電子的相互作用，促进電子构成庫珀對，進而构成超導電流，使资料進入超導態。科學家根據該理論推斷，超導轉變溫度一般低於40K（約零下233攝氏度），這一溫度又被稱為麥克米蘭極限。但是，有理論物理學家指出，使用激子來實現石墨烯等碳基资猜中的耦合電子庫珀對，也九天獲得十分規高溫超導體。

　　“激子指的是電子和空穴构成的復合體，超導則标明资料在某個溫度下實現零電阻和彻底抗磁性狀態。”林時勝介紹，在金剛石中引进激子來實現十分規超導值得等待。

　　科研團隊通過調節金剛石生長過程中的壓強、溫度以及氣體摻雜份额等，制備得到的重摻雜金剛石表現出杰出導電性，超導轉變溫度為3K（約零下270攝氏度）。通過調節緩沖層的生長參數，團隊發現具有較高空穴遷移率的樣品能够實現超導態。超導態的實現得益於局域束縛激子之間的強耦合。大尺度單晶超導金剛石的制備，可為量子傳感及量子計算研讨供给堅實基礎。

　　林時勝說，團隊將石墨烯轉移至硼氮共摻雜單晶金剛石外表，制備石墨烯/金剛石異質結后，發現石墨烯中也存在類似超導特性的新式電學傳輸行為。在27K（約零下246攝氏度）下，團隊觀測到石墨烯的電阻開始下降，這提醒了金剛石以及石墨烯通向更高溫度超導的可行性。

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