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    “准二维体系中的高温超导态和拓扑超导态的探索”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      超导材料在诸多前沿领域具有广泛的应用,高温超导的机理也一直在持续的探索中。而近年来,界面高温超导和拓扑超导体系的研究取得了长足的进步。特别是基于准二维体系,人们发现了单层FeSe/STO中的超导增强现象、拓扑绝缘体/超导体异质界面体系中的拓扑超导现象和马约拉那费米子,并实现了对CuO2面、FeSe面等核心单元的直接探测,使得准二维超导体系成为研究高温超导电性和拓扑超导现象的重要平台。本项目拟通过进一步精确可控地设计和构筑准二维超导体系,深入研究其微观电子结构和超导性质,设计可控的判定性实验,为解决高温超导机理问题提供重要的线索或实验判据,并通过界面工程实现更高转变温度的高温超导和拓扑超导体系。在此基础上,研究马约拉那费米子的操控、编织或融合,从而探索在量子计算中的可能应用。

      一、科学目标

      基于准二维超导体系,构筑、发现、研究、调控高温超导与拓扑超导体系。通过实现有判定性的可控实验,为解决高温超导电性机理问题提供明确的实验判据;发现新的准二维超导体系、提高转变温度、揭示超导界面增强的机制, 从而促进对高温超导电性的理解和应用;深入了解基于准二维超导的马约拉那费米子,并实现其编织、融合等操纵,为实现拓扑量子计算提供科学支撑。

      二、研究内容

      (一)高温超导的机理研究。

      构筑并直接测量高温超导核心单元的本征电子结构和超导能隙结构,深入研究杂质效应、准粒子干涉效应和同位素效应,厘清赝能隙机理和超导配对对称性。

      (二)界面超导增强机制的研究。

      研究界面处的应力、声子、电子关联等因素对界面超导电性的影响,得到界面超导电性增强的明确机理,并设计新界面,有效提高超导转变温度。

      (三)新准二维超导体系的探索。

      发现新的准二维超导体系,获得其中高温超导电性的直接证据。获得新的超导和拓扑材料界面体系以及拓扑超导体系,获取研究马约拉那费米子的理想体系,并探索高温拓扑超导转变。

      (四)马约拉那费米子的编织和融合。

      操控磁通涡旋位置。通过移动和摆放磁通涡旋来进行马约拉那费米子的编织和融合,并研究编织带来的影响,探索制备第一个拓扑量子比特。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“准二维体系中的高温超导态和拓扑超导态的探索”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项(含1700万元/项)。

      (三)本项目由数理科学部负责受理。




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