中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心坐落于安徽省合肥市风景秀丽的科学岛，2008年4月30日经中国科学院批准成立，依托中国科学院合肥物质科学研究院管理（科发人教字〔2008〕133号），其前身是2005年12月20日成立的“合肥强磁场科学技术研究中心”。中心目标：发展强磁... 更多简介 +
稳态强磁场实验装置（SHMFF）是国家“十一五”重大科技基础设施，由中国科学院合肥物质科学研究院与中国科学技术大学联合承建攻关。装置于2008年启动建设，2017年通过国家验收。验收专家组一致认为，SHMFF“磁体技术和综合性能达到国际领先水平”，标志... 更多简介 +
近期，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心联合南京大学、燕山大学，在二维超导迈斯纳效应探测方面取得突破性进展。该成果实现了对微米尺度二维范德华超导抗磁信号的高灵敏探测，为深入理解低维超导本征物性提供了关键实验支撑。相关成果以“Probing the Meissner effect in microscale two-dimensional van der Waals superconductors”为题，在线发表于国际权威期刊Advanced Materials.
二维范德瓦尔斯超导因其低维量子效应和丰富的非常规物理性质，成为当前凝聚态物理研究的前沿热点。然而，由于其体积极小、磁信号极其微弱，其超导性长期以来主要依赖电输运中的零电阻特征进行判定，而作为超导两大重要判据之一的迈斯纳效应却难以直接观测，限制了对其超导物性的深入理解。
针对这一关键问题，研究团队基于前期自主发展的紧凑型动态磁扭矩探测技术，建立了一套适用于各向异性超导体系的高灵敏磁测方法与理论模型，实现了磁化强度、磁化率及抗磁屏蔽效率等关键物理量的定量提取。该技术磁矩灵敏度达到约
@1T，交流磁化率灵敏度达到
@1T。在此基础上，研究团队以2M-WS₂为代表体系，首次在微米尺度、百纳米厚二维超导样品中观测到清晰的磁滞行为，直接获得Ⅱ型超导体的磁学特征；并在厚度低至4 nm的超薄样品中实现了磁化率及抗磁屏蔽效率的精确测量，为二维超导体系迈斯纳效应的直接观测提供了关键实验证据。
本研究发展的高灵敏磁测方法突破了二维超导磁性难以探测的瓶颈，为低维量子材料的磁学表征提供了通用工具。该技术未来有望广泛应用于二维超导、界面超导、铁基和镍基超导体系等研究。
强磁场科学中心杜海峰研究员、王康研究员、南京大学王雷教授、燕山大学薛天宇教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中国科学院基础研究领域青年团队计划、中国科学院低功耗量子材料建制化科研平台等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.73127
图. 利用自研紧凑型动态磁扭矩探测器实现了二维超导迈斯纳效应的高灵敏探测
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