《自然》發佈重大突破：美國發現全新超導體！

《自然》發佈重磅研究，科學家們發現了全新超導體，希望能解開室溫超導之謎。

2018年，美國哥倫比亞大學的物理學家Cory Dean和他的團隊正在研究石墨烯——這種由碳原子組成的神奇材料。他們發現，當把兩層石墨烯以特定角度疊放時，它會變成超導體。這個發現轟動了整個物理學界，但很快，他們遇到了一個難題：這種超導狀態極其脆弱，溫度稍微升高就會消失。

"一定還有其他可能性。"Dean沒有放棄。在接下來的幾年裏，他和團隊不斷嘗試各種材料，就像廚師在尋找完美的配方。他們嘗試了很多種二維材料，有些展現出奇特的磁性，有些變成了絕緣體，但都沒能實現超導。

直到有一天，他們決定嘗試二硒化鎢。

"爲什麼是二硒化鎢？"你可能會問。這個材料看起來並不起眼，就像一片薄如蟬翼的灰色晶體。但它有一個特別之處：它屬於過渡金屬二硫族化合物（TMDs）家族，這個家族的成員都有一些獨特的量子特性。

在1月22日發表在頂刊《自然》雜誌的研究中，Dean團隊報告了一個激動人心的發現：當他們把兩層二硒化鎢以精確的5度角疊放時，奇蹟發生了！在接近絕對零度的溫度下，這個普通的材料突然變成了超導體，電流可以在其中毫無阻力地流動。

更令人驚訝的是，這種超導狀態表現出一些獨特的特徵。就像量子世界裏的雙面諜，這種材料在特定條件下可以在超導態和磁性態之間轉換。科學家們形容這種現象"就像在量子魔術秀中看到的場景"。

這就像發現了一個新的配方，Dean解釋說，而且這個配方可能比我們預想的更有意思。

這項發現的獨特之處在於：

打破常規：之前科學家們認爲只有石墨烯在扭轉時才能實現超導。這次發現表明，其他二維材料同樣可以！

獨特優勢：二硒化鎢具有石墨烯所不具備的特性，如天然能隙、強自旋軌道耦合等。這些特性爲開發新型超導器件提供了更多可能。

意外驚喜：研究團隊發現，這種材料的超導態與一種特殊的磁性態緊密相連，這種現象讓物理學家們想起了一些最奇特的超導體系。

當然，這種超導現象目前僅在接近絕對零度的極低溫度（約-272.7℃）下才能觀察到。但正如一位科學家所說：每一個重大發現都始於一個小小的突破。理解這種新型超導體的工作機制，可能爲我們帶來通向室溫超導的關鍵線索。

或許在不久的將來，這個看似簡單的五度角扭轉，會讓我們重新定義什麼是可能。畢竟，在量子世界裏，有時最普通的材料也能創造出最不平凡的奇蹟。

參考文獻：

Guo, Y., Pack, J., Swann, J. et al. Superconductivity in 5.0° twisted bilayer WSe2. Nature 637, 839–845 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08381-1