随着国内科研水平的日益增长，高校和科研院所在全球顶级期刊《Nature》、《Science》上的发文量也越来越多，同时也标志着我国在许多领域的研究正走在世界的前沿。
以浙江大学为例，截止5月的第一周，浙大便以第一单位在《Nature》、《Science》上发表高水平论文5篇！就在刚刚，《Science》再次刊登了浙大物理系谢燕武教授团队的研究成果，这也是浙大今年以第一单位发表的第六篇正刊！ 下面就让我们一起来看看浙大研究团队在顶刊上的研究成果吧！
1月29日，浙江大学电子显微镜中心张泽院士团队的王勇教授联合中国科学院上海高等研究院高嶷研究员、丹麦技术大学Jakob B. Wagner教授和Thomas W. Hansen博士等人在全球顶级期刊《Science》上发表了题为“In situ manipulation of the active Au-TiO2interface with atomic precision during CO oxidation”的论文。研究团队利用球差校正环境透射电子显微镜研究了金(Au)和二氧化钛(TiO2)载体之间的界面，在CO催化氧化过程中，首次在原子尺度直接观察到了Au纳米颗粒在TiO2表面上的可逆外延旋转。重要的是，这种旋转可逆且可控，通过改变气体和温度实现了活性Au-TiO2界面的原子级精确原位操控。这是浙大2021年的第一篇正刊！
3月3日，浙江大学李铁风课题组等在国际顶级学术期刊《Nature》发表了题为“Self-powered soft robot in the Mariana Trench”的文章，成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人，首次实现了在万米深海自带能源软体人工肌肉驱控和软体机器人深海自主游动。这是浙大2021年的第二篇正刊！（浙大李铁风团队《Nature》封面：水下10900米运动自如，仿生软体机器鱼成功挑战马里亚纳海沟！）
4月2日，浙江大学化学与生物工程学院肖丰收、王亮和化学系孟祥举团队在《Science》上发表了题为“Isolated boron in zeolite for oxidative dehydrogenation of propane”的文章，研究团队开发出一种更具活力与耐受性的沸石分子筛催化剂，有望让丙烯的生产更加廉价与高效。这是浙大2021年的第三篇正刊！（时隔一年！浙大肖丰收团队再发《Science》！）
5月5日，浙江大学郑毅研究员，许祝安教授和中南大学夏庆林副教授团队在《Nature》杂志发表了题为“Rashba valleys and quantum Hall states in few-layer black arsenic”的文章，报道了中心对称的几层黑砷中SOC和斯塔克（Stark）效应之间的协同效应，表现为粒子-孔不对称的拉什巴（Rashba）效应和由静电门控可逆控制的量子霍尔态。这是浙大2021年的第四篇正刊！
5月7日，浙江大学高超教授、李拯博士和西安交通大学刘益伦教授团队等在《Science》上发表了题为“Reversible fusion and fission of graphene oxide–based fibers”的文章，首次报道了湿法纺丝制备的氧化石墨烯（GO）纤维在溶剂的触发下发生动态可逆的融合和裂变行为。这是浙大2021年的第五篇正刊！（浙江大学高超团队今日《Science》！）
刚刚，谢燕武团队在二维超导领域取得突破！
2021年5月14日凌晨，浙大物理系谢燕武教授联合中国科学院物理研究所孙继荣教授和周毅研究员等人在《Science》刊登了关于电场控制界面超导的研究成果，成为浙大今年的第六篇正刊！
氧化物界面超导在二维超导、量子相变以及高温超导物理机制等研究中扮演着重要角色。在过去10多年里，氧化物界面超导的模范体系是LaAlO3/SrTiO3, 其Tc仅有0.3 K左右，对SrTiO3的晶格取向不敏感。2020年，美国科学家在具有(111)取向的KTaO3界面处发现超导态，其超导转变温度（Tc）为2 K的超导，引发广泛关注。
图1：在具有（111）取向的KTaO3表面的界面处发现超导状态，该表面具有弯曲的蜂窝状晶格。其中，紫色为库珀电子对，传输测量表明超导状态是各向异性的。
2021年1月13日，浙江大学物理系谢燕武课题组利用脉冲激光沉积技术制备了高质量的LaAlO3/KTaO3界面样品，发现在（110）取向的LaAlO3/KTaO3界面中存在Tc接近1 K的二维超导，介于（001）和（111）之间。而（001）、（110）和（111）恰好是KTaO3的三个最重要基本晶面。这一结果对全面认识KTaO3界面中非同寻常的与界面方向相关的界面超导具有重要意义。相关工作在线发表于物理方向顶级期刊《Physical Review Letters》上。
图2：(a) LaAlO3/KTaO3(110)界面样品TEM照片；(b)Hall-bar器件结构；(c) 电阻随温度变化曲线。
在前期研究的基础上，谢燕武教授团队再次联合中国科学院物理研究所孙继荣和周毅研究员在LaAlO3/KTaO3超导体系取得重大突破。研究发现，氧化物LaAlO3和KTaO3（111）之间的界面会在高达2K的温度下转变为超导态，且该超导性可以通过电场来控制。研究团队通过在KTaO3两端施加栅极电压（VG），可以将界面从超导体连续调整为绝缘态，从而产生圆顶形的Tc-VG依赖性，其中Tc是超导转变温度。同时研究还发现，电气门控对载流子密度的影响很小，而对迁移率的影响却很大。实验表明，在在低迁移率样品中往往会出现明显的低温电阻饱和和强烈的VG诱导的调谐。此外，在低流动性样品中也观察到强烈的各向异性传输行为。
图3：电场控制LaAlO3/KTaO3(111)的传输特性。
该项研究表明，LaAlO3/KTaO3(111)是探索无序2D超导体的理想物理平台，对未来界面超导的研究具有重大的意义。研究成果以“Electric field control of superconductivity at the LaAlO3/KTaO3(111) interface”为题，发表在《Science》上，浙江大学物理系博士生陈峥、刘源和北京航空大学张慧博士为论文的共同第一作者。
参考文献：
Chen et al., Electric field control of superconductivity at the LaAlO3/KTaO3(111) interface. Science 372, 721–724 (2021).DOI: 10.1126/science.abb3848
原文刊载于【高分子科学前沿】公众号
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