不均匀性Inhomogeneities，对量子材料的性质有着至关重要的影响，然而测量方法，却仍然有限，并且只能获得一小部分相关的可观察量。例如，扫描隧道显微镜等局部探针已经证明，在纳米尺度上，铜氧化物超导体的电子性质是不均匀的。这需要解决高阶相关性的补充技术，以说明这些不均匀性的本质。局部隧穿探针，通常仅在远低于临界温度时才有效。
今日，美国 布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）A. Liu等，英国 牛津大学（University of Oxford）A. Cavalleri等，在Nature Physics上发文，开发了一种二维太赫兹光谱方法，以测量约瑟夫森等离子体激元回波，这是来自于近最佳掺杂铜氧化物中的层间超导隧道共振。这种技术，研究材料中层间约瑟夫森耦合的多维光学响应，并分开了本征寿命展宽与层间超导隧穿的非本征非均匀展宽。研究发现，非均匀展宽一直持续到临界温度的很大一部分，在临界温度以上，热增加的寿命展宽克服了这一点。![]()
Probing inhomogeneous cuprate superconductivity by terahertz Josephson echo spectroscopy. 利用太赫兹约瑟夫森回波谱，探测非均匀铜氧化物超导电性。
![]()
图1: 等离子体共振的线性和非线性光谱。
![]()
图2: 相位匹配解决了单个等离子体激元的非线性。
![]()
图3: 一维和二维光谱中的无序示意图。
![]()
图4:温度升高时，La1.83Sr0.17CuO4的二维约瑟夫森回波谱。
![]()
图5: 约瑟夫森回波峰线形拟合，以提取本征和无序线宽。
![]()
图6: 超导能隙和超导输运中的无序。
Liu, A., Pavićević, D., Michael, M.H. et al. Probing inhomogeneous cuprate superconductivity by terahertz Josephson echo spectroscopy. Nat. Phys. (2024). https://doi.org/10.1038/s41567-024-02643-5https://www.nature.com/articles/s41567-024-02643-5声明：仅代表译者观点，如有不科学之处，请在下方留言指正！
