超导性是一种令人着迷的现象，它允许一种材料在没有任何损耗的情况下维持电流。物质的这种集体量子行为只在远低于环境温度的某些导体中出现。
许多现代研究已经在所谓的非平衡状态下调查了这种行为，即在物质被推离热平衡的情况下。在这些条件下，即使在环境温度下，超导性的某些特征似乎也可以被重现。这种在激光脉冲照射下存在的非平衡高温超导性，可能对不同于固定超导性设想的应用有用，例如在由激光脉冲控制的高速设备中。
这种现象被称为“光致超导性”，表明它与平衡对应物类似。
在过去的十年里，一个重要的前沿是表征这种光诱导超导态的特性，并了解这种相在多大程度上再现了传统超导体的已知特性。
除了能够毫无损耗地传输电流外，超导体还能从内部排出磁场。这种现象，在平衡条件下被称为迈斯纳效应，是载流子的相互相干和它们同步前进的趋势的直接结果。然而，测量光诱导超导的磁场驱逐一直是一个挑战，因为这种效应只持续几皮秒(一万亿分之一秒)，因此不可能精确测量磁场的变化。
德国汉堡马克斯普朗克物质结构与动力学研究所(MPSD)的一组研究人员在Andrea Cavalleri的带领下，开发了一项新的实验，能够在非常快的速度下监测超导体的磁性。他们研究了激光照射的YBa2Cu3O6+x，这种化合物的静态超导性只在- 200摄氏度左右可见。“我们发现，光激发的YBa2Cu3O6.48除了具有接近零的电阻外，还会从其内部排出静态磁场，”发表在《自然》杂志上的这篇文章的作者塞巴斯蒂安·法瓦说。
这个实验是通过在被调查的样品附近放置一个观看晶体并使用它来测量局部磁场强度而实现的。该晶体将磁场的变化反映为飞秒激光脉冲偏振态的变化。“由于探测脉冲的持续时间很短，我们可以以亚皮秒的分辨率和前所未有的灵敏度重建yba2cu3o6.48样品周围磁场的时间演变，”合著者之一乔瓦尼·德·维奇说。
“我们观察到的光致磁场驱逐的大小与通过冷却使YBa2Cu3O6+x在平衡状态下超导时测量到的大小相当，”另一位作者Michele Buzzi补充道。“这表明，驱动材料甚至可能是使其超导特性更接近环境条件的有效途径，”合著者Gregor Jotzu继续说道，他现在是EPFL的教员和动态量子材料实验室的负责人。由于对YBa2Cu3O6.48中光致超导的微观起源仍缺乏共识，这些结果是当前理论的重要基准。
在YBa2Cu3O6+x中，在平衡超导转变温度以上，超导有序并没有完全消失，仍然存在一些局部的波动超导有序，有点类似于无序态。这些突破性的发现表明，使用定制光脉冲光激发YBa2Cu3O6+x可以用于同步这种波动状态，并在温度远高于材料在平衡状态下成为超导的温度下恢复超导秩序，一直到室温。
MPSD的研究得到了德意志研究基金会通过卓越集群CUI的资金支持:先进的物质成像。MPSD是自由电子激光科学中心(CFEL)的成员，该中心是DESY和汉堡大学的联合企业。这项研究是与马克斯普朗克固体研究所(MPI-FKF)的科学家密切合作进行的。
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我是谷锐号的签约作者“晨帅”！
希望本篇文章《YBa2Cu3O6.48中的光激发迈斯纳效应》能对你有所帮助！
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