清大團隊證實高溫超導體量子臨界點

（綜合中央社、聯合報等2家媒體報導）

清華大學理學院院長牟中瑜與跨國研究團隊，首次證實銅酸鹽高溫超導體中存在長期被超導態遮蔽的「量子臨界點」（QCP），並釐清臨界點前後的材料狀態變化。研究成果已刊登於國際期刊《自然通訊》（Nature Communications）。

銅酸鹽高溫超導體被發現近40年，但其形成高溫超導的關鍵機制至今未解。科學家過去雖推測材料中存在量子臨界點，但因該位置落在「超導圓頂」之下，材料在接近臨界點前已先進入超導狀態，使相關訊號變得複雜難辨，始終缺乏確認存在的關鍵證據。

研究團隊利用國家同步輻射研究中心台灣光子源，以高解析度共振非彈性X光散射（RIXS）觀察鑭鍶銅氧化物（LSCO），透過改變材料溫度及電子摻雜濃度，追蹤內部「電荷密度波」（CDW）的變化。牟中瑜指出，團隊分析後發現，不同溫度及摻雜濃度下的實驗數據，背後遵循相同的「量子臨界尺度律」，這是材料接近量子臨界點的重要特徵，成為確認其存在的關鍵證據。

研究也發現，跨越量子臨界點前後，材料內部的量子狀態會明顯改變：在臨界點一側，電荷密度波、超導及配對密度波彼此交織；跨越後則轉變為較單純的超導狀態。牟中瑜表示，這項成果讓高溫超導體的「狀態地圖」更加清楚，可作為未來研究高溫超導機制及檢驗相關理論的重要依據。

此研究由跨國團隊共同完成。同步輻射研究中心特聘研究員黃迪靖統籌研究計畫與分析數據，助理研究員黃筱妤進行主要實驗及數據讀取；牟中瑜負責理論分析與模型建立；日本東京大學榮譽退休教授藤森淳（Atsushi Fujimori）以玉山學者身分來台參與，負責取得實驗樣品；中研院院士李定國共同參與研究討論[1]。