复旦大学物理/应用表面物理系的法西安教授在二维分层超导体二硒化铌的不可逆天线的研究中取得了重要进展。 11月6日，相关研究结果在线发表在《自然通讯》杂志上（自然通讯11，5634（2020）），标题为“不可逆超导NbSe2天线”。 （不可逆超导NbSe2天线）。近年来，二维层状单晶超导材料已成为国际社会研究的重点。与传统的非晶和多晶超导薄膜相比，二维单层超导材料由于其极高的单晶质量，可以保持对纳米级晶胞厚度的超导状态。它使得检测样品固有的二维超导性的新颖性质成为可能，也为人们理解和控制低维超导态和超导量子相变提供了一个新的研究平台。二维层状单晶超导材料虽然具有丰富的量子现象，并且在新型功能纳米器件中也具有巨大的潜在应用价值，但现阶段，二维层状单晶超导材料的研究主要集中在：在物理性能方面，基于二维分层单晶超导体的新型功能器件的研究仍处于空白状态。图（a）超导二硒化铌天线装置的示意图（b）超导二硒化铌天线装置的频谱响应的二维图为了构造基于二维分层单晶超导体的新功能装置，秀发仙的课题组首先制备了高质量的单晶二硒化铌二块体材料，并通过机械胶带剥离法成功地分离了厚度为1-5 nm的二维二维单晶超导电性二硒化铌。 。有趣的是，通过传输测量发现，在超导温度以下，样品的双频磁阻等温线显示出多峰抗对称特性。通过对不同电流下的双频磁阻信号的进一步分析研究，发现这是对称性破坏引起的可逆的电磁手性效应，对应于该效应的双伽马值（反映了电磁手性效应的强度参数） ）比传统的非超导系统大得多。基于这种可逆的电磁手性效应，秀发仙研究小组设计并制备了纳米级超导二硒化铌天线装置。在超导状态下，由于二硒化铌中的涡流获得了由外部电磁场驱动的净速度，因此该设备可以实现对从外部施加的电磁波信号的不可逆和可逆的检测：当天线设备辐射电磁波时它可以稳定地产生直流电压和电流信号，并持续稳定地向外界输出能量（功）。同时，该设备可以检测到小至1微瓦的电磁波信号，并且该设备的检测频谱宽度可以达到5MHz-900Mhz。这项工作填补了世界上基于二维单晶超导体的器件研究的空白，对于新型二维单晶超导体的实际器件应用具有重要意义。这项研究工作表明，二维分层单晶超导体是用于射频甚至更高频率的电磁波能量收集，检测和识别的非常好的设备实现平台。特别地，这种纳米级超导天线装置可以在极低的温度条件下工作，并且在未来的超导量子计算电路中具有潜在的应用前景。研究团队包括复旦大学微纳米电子器件和量子计算机研究所的Jian Jian教授和Guo Hangwen教授，曼彻斯特大学的Sarah J. Haigh教授和邹宜超博士，以及日本东京大学的Naoto Nagaosa教授。 。这项工作得到了复旦大学物理系，应用表面物理国家重点实验室，国家重点研究与发展计划，国家基金会重点项目，杰出青年基金和普通计划， Boxin计划和后期D