超導性是指某些材料在低于臨界溫度時表現(xiàn)出完美的電導性的現(xiàn)象。雖然BCS理論提供的理論框架已經(jīng)非常成功，但對其完整的理解，特別是在高溫超導體方面，仍然是難以捉摸的。

最近的研究開辟了一個新的前沿：利用光操縱超導性。發(fā)表在《自然》雜志上的一項突破性研究，展示了光驅(qū)動YBa?Cu?O?.??(YBCO) 中的磁場排斥。這一發(fā)現(xiàn)揭示了由光引起的瞬態(tài)的性質(zhì)及其與傳統(tǒng)超導性的聯(lián)系。

超導性的一個表現(xiàn)是邁斯納效應(yīng)，其中超導體在低于其轉(zhuǎn)變溫度時會排斥任何外部磁場，這種完美的抗磁性源于庫珀對的形成，庫珀對是抵抗散射的束縛電子態(tài)。YBCO是一種著名的高溫超導體，其臨界溫度約為93K。在其超導狀態(tài)下，YBCO 表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)。

研究人員采用了一種新方法，用短脈沖相干光轟擊YBCO晶體。這種技術(shù)稱為相干光驅(qū)動，已被證明可以誘導具有瞬態(tài)功能的各種非平衡量子相。一個關(guān)鍵問題仍然存在：這些光致狀態(tài)是否表現(xiàn)出真正的超導性？答案在于磁響應(yīng)。

研究人員設(shè)計了一種巧妙的方法來探測光驅(qū)動YBCO樣品周圍的磁場。他們將磁光材料磷化鎵放置在樣品附近。穿過磷化的光在其偏振面中會經(jīng)歷與磁場強度成正比的旋轉(zhuǎn)（法拉第效應(yīng)）。通過用探測脈沖測量這種旋轉(zhuǎn)，他們可以間接映射YBCO晶體周圍的時變磁場分布。

該研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是在光激發(fā)下觀察到瞬態(tài)抗磁響應(yīng)。這表明部分排斥了外部磁場，模仿了真超導體的行為。值得注意的是，這種效應(yīng)不僅發(fā)生在 平衡態(tài)YBCO的臨界溫度之上，而且持續(xù)存在于贗能隙相中。

抗磁響應(yīng)的強度提供了進一步的見解。測得的磁場排斥與預期的來自具有特定體積磁化率的常規(guī)II型超導體相當。這一發(fā)現(xiàn)具有重要意義，因為它排除了觀察到的效應(yīng)僅僅是由于載流子遷移率增加而沒有超導性的可能性。相反，它強調(diào)了光驅(qū)動可以在 YBCO 的贗能隙相中誘導出真正的超導狀態(tài)，即使是瞬態(tài)的。

這項工作為光致增強 YBCO內(nèi)超導相關(guān)性提供了令人信服的證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)打開了一個充滿可能性的寶庫，通過操縱光脈沖，科學家們可能能夠控制和定制材料的超導特性，為在更高溫度甚至室溫下運行的下一代設(shè)備鋪平道路。

然而，仍有一些問題需要解決。光操縱電子結(jié)構(gòu)并誘導超導性的確切微觀機制需要進一步研究。此外，光致狀態(tài)的瞬態(tài)特性需要探索延長其壽命的方法，這是實現(xiàn)實際應(yīng)用的關(guān)鍵步驟。

總而言之，對光驅(qū)動YBCO中磁場驅(qū)逐的研究代表了我們對光-物質(zhì)相互作用及其操縱超導性的潛力的理解的重大飛躍。它為探索奇異量子態(tài)開辟了新的途徑，為新型超導技術(shù)的發(fā)展鋪平了道路。隨著研究在這一令人興奮的前沿領(lǐng)域的深入，我們可以期待對超導的迷人世界有更多的了解。www.ws46.com