你可能听过很多石墨烯跟超导之间故事了，比如说去年二月份来自日本东北大学和东京大学的一支研究团队通过向两层石墨烯之间植入钙原子在零下269摄氏度下实现石墨烯超导。

这里存在两个问题，第一个是加入的金属改变了石墨烯原有的性质，让研究人员失去了直接研究石墨烯的机会；第二个问题是温度，这种实验室才能实现的温度显然没办法商用。

而今天，来自英国剑桥大学的研究人员首次观察到石墨烯自身的超导现象，这无疑为进一步了解石墨烯超导现象的本质，以及实现更高温度下的超导现象带来了巨大希望。

研究人员将石墨烯跟一种名叫镨铈铜氧（PCCO）的超导材料结合起来。这里你可能会说这跟石墨烯金属三明治有什么区别？二者的区别之处正在于，研究人员对PCCO这种铜酸盐物质的电学性能非常熟悉，这就使得他们能够将PCCO的超导类型跟石墨烯本身的超导类型区分开来，前提是石墨烯本身确实发生了超导现象。

在公布令研究人员震惊的发现之前，有必要先简单了解一下超导现象。

超导现象是指某些材料在低于某一温度时，内部电阻变为零的现象。此时材料具有远远超过普通导电材料的导电性，在电子设备、远距离输电方面有着巨大的应用前景。

在材料发生超导现象时，电子会以不同的配对方式形成超导电子对（也叫Cooper对）。这些电子对的自旋排列，或对称性，决定了材料的超导类型。这里用到的铜酸盐PCCO的超导类型是d波配对态，因为配对的电子拥有不平行的自旋状态。

研究人员在石墨烯和PCCO的组合材料中观察到石墨烯自身产生了一种非常不同于PCCO的超导类型。这种尚未验证的超导类型被称作p波配对态超导。

“这是至关重要的发现，因为我们看到了超导是在石墨烯内部发生的，PCCO的作用只是帮助石墨烯实现自身的超导性能。”

值得一提的是，p波配对超导现象早在1994年就由日本的研究人员在某种锶酸盐晶体中发现存在的证据。但由于这种锶酸盐晶体过于巨大，而p波配对态需要高纯度的单层晶体以减少电子散射的影响，加上超低的超导转变温度，研究人员一直无法获得证实p波配对超导存在的确切证据。

如果p波配对超导被证实的确能够在石墨烯中发生，对它的研究会变得更加轻松。而石墨烯本身在会在基础研究和应用研究领域成为新型p波配对超导材料和设备的宠儿。

想必世界各地的实验室都会加入这一场验证竞赛，并积极开发石墨烯自身超导性这一块处女地。

文章链接：

A. Di Bernardo, et al, "p-wave triggered superconductivity in single-layer graphene on an electron-doped oxide superconductor," Nature Communications 8, Article number: 14024 (2017), doi:10.1038/ncomms14024

（本文来源：搜狐公众平台；）

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