1911年海克·卡末林·昂内斯发现的超导现象让许多人开始关注起这个领域，而2023年《科学》杂志对其百年进展的回顾，更是把人们的目光又重新拉回到了这里。这种神奇的材料能够让电流无阻力地流动，不过要让它发挥作用，通常得把温度降到极低才行。而丰田理研-京都大学研究中心的Giordano Mattoni却和他的同事们做了一个有意思的实验。他们把注意力放在了一种叫做钌酸锶（Sr2RuO4）的神秘材料上。这个东西从1994年被发现之后，虽然是研究得最精确的非常规超导体之一，可是科学家们一直都搞不清楚它的电子是怎么配对的。为了弄清楚这一点，科学家们往往会给晶体施加一些应变，看看超导转变温度（Tc）会有什么反应。早期的研究发现这种材料可能有两个分量在一起工作，但本来预期这样的状态在受到剪切应变时会表现得特别强烈。 为了验证这个猜想，京都大学的研究团队设计了一个特别精细的实验方案。他们想办法把三种不同类型的剪切应变引入到极薄的Sr2RuO4晶体中。这种剪切应变就像是把一副扑克牌的顶层沿着底部滑动那样。借助高分辨率的光学成像技术，他们在零下243摄氏度（30K）的低温下精确测量了应变效果。结果让人大跌眼镜：超导转变温度几乎纹丝不动！Tc发生的任何变化都小于每百分比应变10毫开尔文，这个数值实在是太小了，根本没法确定它是否真的存在。 这个出人意料的发现让Mattoni博士觉得很兴奋：“我们的工作意味着在凝聚态物理学中解决这个长期谜团迈出了一大步。”虽然这排除了一些理论假设，但它也给剩下的可能性加上了紧箍咒。研究结果不太支持那种复杂的双分量状态，反而更像是一种简单的单分量超导状态，或者说还有某种尚未被探索过的非常规状态。 不过新的难题也随之而来。之前那些使用超声波做的实验明明显示出很强的反应性，可现在直接的应变测量却显示没什么动静。这种差异到底是怎么回事？现在这成了摆在科学家面前的一个重要问号。 这种精确控制应变的新方法未来可能会派上大用场。比如可以用来研究像UPt3（三铂化铀）这类也可能存在多分量行为的超导体。UPt3这种非常规超导体因其复杂的相图和可能的非常规配对机制而备受关注。美国物理联合会的报告指出，凝聚态物理学的发展对材料科学和信息技术都产生了深远的影响。这个实验不仅缩小了可能性的范围，也给大家指出了一个新的研究方向。（图片来源：Shutterstock）