据科技日报消息（记者江耘，通讯员洪恒飞），10 月 21 日，记者从浙江大学了解到，该校信息与电子工程学院的林时胜教授团队运用自行研制的微波等离子体化学气相沉积系统，顺利制备出硼氮共掺杂的块体单晶金刚石，并且通过对迁移率的调控，成功让金刚石呈现超导态和金属态，在一定程度上验证了激子超导机制的可行性，为达成碳基更高温超导开辟了新途径。相关论文近期在国际期刊《先进功能材料》上发表。

金刚石具备超宽禁带、超高击穿场强、高熔点以及高热导率等物理特性。BCS 理论乃是阐释常规超导体超导电性的微观理论。依此理论，声子借由与电子的相互作用，促使电子构建库珀对，进而形成超导电流，令材料进入超导态。科学家依据该理论推测，超导转变温度通常低于 40K（约零下 233 摄氏度），这一温度亦被称作麦克米兰极限。不过，有理论物理学家声称，利用激子来达成石墨烯等碳基材料中耦合电子库珀对的形成，或许能够获取非常规高温超导体。

“激子是指电子与空穴构成的复合体，超导意味着材料在特定温度下达成零电阻和完全抗磁性状态。” 林时胜介绍道，在金刚石中引入激子以实现非常规超导颇具期待价值。

科研团队经由调控金刚石生长进程中的压强、温度还有气体掺杂比例等，制备出的重掺杂金刚石呈现出优良导电性，超导转变温度为 3K（约零下 270 摄氏度）。通过调整缓冲层的生长参数，团队发觉具备较高空穴迁移率的样品能够达成超导态。超导态的实现归因于局域束缚激子之间的强耦合。大尺寸单晶超导金刚石的制备，可为量子传感以及量子计算研究提供稳固根基。

来源 科技日报