3月20日，中科院物理所向外界宣布，中外科學(xué)家利用我國自主研制的尖端科學(xué)儀器，在高溫超導(dǎo)體研究中取得了初步成果。這項(xiàng)成果是由中科院物理所周興江研究組，理化技術(shù)所陳創(chuàng)天研究組，物理所許祖彥研究組、趙忠賢研究組以及美國Brookhaven國家實(shí)驗(yàn)室的Genda Gu博士，日本東京理工的T. Sasagawa 博士共同合作完成的。他們利用我國研制的國際第一臺(tái)真空紫外激光角分辨光電子能譜儀，在高溫超導(dǎo)體中研究中取得了初步成果，觀察到了一種新的電子耦合模式。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在3月14日的《物理評(píng)論快報(bào)》（PRL）第100卷10期上，該論文同時(shí)被選為當(dāng)期的“編輯提示”文章。

    《物理評(píng)論快報(bào)》的審稿人認(rèn)為，該論文通過激光角分辨光電子能譜，對(duì)Bi2212靠近費(fèi)米面的電子色散，呈現(xiàn)了非常讓人印象深刻的數(shù)據(jù)。由于分辨率的提高以及高光電子強(qiáng)度，作者在節(jié)點(diǎn)方向的色散中觀察到幾個(gè)新的扭折，他們歸結(jié)為仍未探明的電子作用。這些特征在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc以下出現(xiàn)，這表明他們可能對(duì)超導(dǎo)電性起重要作用。這些特征很細(xì)微，但數(shù)據(jù)具有非常高的質(zhì)量，使結(jié)果得以清楚的呈現(xiàn)。由于該研究中揭示的新的特征可能和高溫超導(dǎo)電性相關(guān)，所以該工作會(huì)引起廣泛的興趣。

    從2004年開始，周興江研究組、陳創(chuàng)天研究組和許祖彥研究組合作，利用我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種新型深紫外非線性光學(xué)晶體KBBF(KBe2BO3F2)和棱鏡耦合技術(shù)，結(jié)合深紫外激光產(chǎn)生技術(shù)和先進(jìn)的光電子能譜研制技術(shù)，于2006年底研制成功國際第一臺(tái)真空紫外激光角分辨光電子能譜儀。利用真空紫外激光為光源的角分辨光電子能譜儀，具有超高能量分辨率(最高達(dá)0.36 meV)，高動(dòng)量分辨率，超高光束流強(qiáng)度(達(dá)1015 光子/秒)，和對(duì)體效應(yīng)敏感等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，把光電子能譜技術(shù)的實(shí)驗(yàn)精度提高到一個(gè)新的層次。

    利用真空紫外激光角分辨光電子能譜儀具有的超高分辨率的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)， 在Bi2212高溫超導(dǎo)體中觀察到了兩個(gè)新的電子結(jié)構(gòu)特征，而且實(shí)驗(yàn)表明它們是在材料進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)后產(chǎn)生的。這些特征表明，高溫超導(dǎo)體中可能存在著一種新的電子耦合方式。對(duì)這些新的結(jié)構(gòu)特征的進(jìn)一步理解，可能為探索它們和高溫超導(dǎo)電性的關(guān)系，提供重要的信息。

    真空紫外激光角分辨光電子能譜儀的研制成功，為科學(xué)家提供了新的高精度的實(shí)驗(yàn)手段，將推動(dòng)材料科學(xué)和物理的研究。這項(xiàng)工作，充分證明了自主研發(fā)尖端的科學(xué)儀器的重要性和可能性。

附：角分辨光電子能譜技術(shù)

    角分辨光電子能譜技術(shù)，是研究材料內(nèi)部電子狀態(tài)和最直接和最有力的實(shí)驗(yàn)手段。它可以直接探測(cè)材料中電子運(yùn)動(dòng)的方向、速度、以及超導(dǎo)體中的能隙。自1986年高溫超導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)以來，角分辨光電子能譜對(duì)高溫超導(dǎo)的研究，提供了許多重要的實(shí)驗(yàn)信息，包括高溫超導(dǎo)體的超導(dǎo)能隙為各項(xiàng)異性的d波的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，正常態(tài)贗能隙的存在，以及高溫超導(dǎo)體中普遍存在的電子耦合的證據(jù)。隨著對(duì)超導(dǎo)機(jī)理研究的不斷深入，對(duì)角分辨光電子能譜技術(shù)的精度要求也越來越高。特別是要研究在高溫超導(dǎo)體中，電子和電子之間是如何配對(duì)時(shí)，就需要研究電子是如何與其它的實(shí)體，如材料中晶格的振動(dòng)(聲子)，或材料中的磁結(jié)構(gòu)，相互作用的(通常把這種作用成為多體相互作用)。但這種對(duì)精細(xì)電子結(jié)構(gòu)的研究，需要光電子能譜儀具有高分辨率和穩(wěn)定性。它是高溫超導(dǎo)研究中的重要方面，也是難度高及具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)。