超导体|半导体新应用将诞生?科学家首次将半导体与「超导体」联结

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【超导体|半导体新应用将诞生?科学家首次将半导体与「超导体」联结】半导体、超导体是两种具有特殊导电性的材料。
半导体是导电性介于导体与绝缘体间的物质，是近代科技发展的重要材料;而超导体在低于一定的温度后，电阻会消失，可以让电流通过但不耗损能量。近日，瑞士奈米科学研究所和Basel 大学物理系团队将二硫化钼半导体单层与超导触点结合，是人类首次将半导体与超导体结合，未来可能会产生新的应用领域。研究团队将论文发表在《Nano Letters》期刊上。
科学家研究单层半导体堆叠技术
半导体技术快速发展，随着电子元件缩小，科学家正在研究单层(monolayer)半导体材料技术。实验室中，科学家藉由分离厚度仅一个分子的半导体层来堆叠三维晶体，并用此来建构电子元件。层与层之间半导体会产生量子力学现象，因此该电子元件可应用于量子技术中。
全球科学家正在研究单层半导体堆叠技术，形成名为「凡得瓦异质结构」(van der Waals heterostructures)的合成材料。但直到近日，科学家才成功将半导体单层与超导体触点结合。
科学家首次将半导体与超导体连结，观察到强耦合现象
瑞士奈米科学研究所和Basel 大学物理系团队将二硫化钼半导体单层与超导触点结合。研究团队进行低温的电学测量，发现在略高于绝对零度(摄氏-273.15 度)的环境下，该材料有超导体的特性。

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研究人员也发现半导体层与超导体间的强耦合现象。
论文主要作者Mehdi Ramezani 表示，强耦合现象是我们期望在凡得瓦异质结构观察到的现象，但过去从未能够展现出来。
科学家一直希望能将半导体与超导体结合，期望它能表现出新的特性和物理现象。
领导此研究的教授Andreas Baumgartner 表示，在超导体中，电子们如同舞伴般地成对排列，产生奇怪但也奇妙的效果，例如电子流动没有阻力。另外，在半导体的二硫化钼中，电子展现出截然不同的舞蹈，还并入自身的磁矩。我们的任务就是将这两种材料合并，并且找出电子会演出怎样的舞蹈。
研究人员表示，该技术可以应用在其他的半导体上，进一步扩展潜能。Baumgartner 表示，根据量测结果，这些混合的单层半导体元件的确是可能的，甚至还可能跟其他独特的材料结合，提供更多的洞见。
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