如何評價清華大學薛其坤團隊今年在Science Bulletin上發表的關於高溫超導的文章？
Nodeless pairing in superconducting copper-oxide monolayer films on Bi2Sr2CaCu2O8+δBi2Sr2CaCu2O8+δ襯底上單層銅氧化物外延薄膜的超導配對機理研究
http://arxiv.org/abs/1607.01852在文章中作者提出了一種與以前觀點完全不同的高溫超導機制。張富春老師的評論文章Superconductivity in CuO2 monolayer on cuprate substrates
一篇相關的理論工作http://arxiv.org/abs/1608.04848
這裡是題主，吐個槽，答題的都是一些什麼人啊，不是半點物理都不懂就是文章都沒看，強烈建議知乎答題之前應該先通過題主設置的小quiz @知乎小管家。
關於文章的意義 @蘭姆在評論中簡單提到了，我想補充一下薛其坤老師這篇文章的一些背景。以下有的來自於薛老師的報告，有的是道聽途說，並不是嚴肅的學術討論。
薛其坤老師大概在2008年的時候冒出了一個想法，就是所有高溫超導的機制都是BCS。這基於兩個簡單的信念。一個是超導的現象太簡單而又太unique了，很難相信有兩種不同的機制。另一個就是三十多年來沒有很大的突破，一定是之前的人們走錯路了。但是為什麼超導溫度這麼高呢？我們根據BCS理論知道超導溫度和德拜溫度成正比，陶瓷、金剛石這樣的材料德拜溫度通常非常高，然而它們並不導電。如何實現超導呢？
圖片來自薛老師的poster。根據這個想法他們實現了FeSe+STO的超導，在國際上影響也非常大。
基於這種思路繼續探索，有沒有可能cuprate超導也是類似的原理？薛老師認為cuprate也可以分成金屬+陶瓷的結構，如BSCCO就是BiO/SrO+CuO，其中CuO是超導層，其他層負責提供載流子。
但是以前的觀點認為cuprate是d波超導，不可以用BCS理論解釋，一個證據就是其超導的gap是V型的。但薛老師認為以前的STM觀測都只掃到了BiO/SrO層，並不是真正的超導gap。所以他就設計了這個實驗，想辦法證明其超導gap是U型的，這樣就至少部分推翻了之前的結論（但是之前Yazdani組做過不同的解釋[1]）。
根據這個實驗事實，薛老師大膽地提出了高溫超導的新解釋，即modulation doping+BCS理論導致了如此高的超導溫度，並且在此基礎上解釋了高溫超導複雜的相圖，具體理論可以看文章的最後部分。
應該說薛老師這個猜想極其大膽，從他們的實驗中不可能充分推斷出這個理論，而且這個猜想還挑戰了很多廣為人知的實驗事實（如之前認為證據確鑿的d波超導），如果想要比較充分地證實這個假說還需要對之前的實驗重新檢驗。據我所知還沒有知名的超導物理學家出來反駁（大概覺得不值一駁吧【大霧）。BCS理論的一個很直接的現象就是同位素效應，據我所知薛組可能也有做這個的想法。總而言之想證實這個猜想還任重而道遠。不過薛老師自己也說，即使他是錯的，也希望大家對他的創新精神報以掌聲。。。同時，即使他是錯的，薛其坤老師在超導領域也做出了很重大的貢獻，大概知名的實驗物理學家的做物理的思維都會讓人不明覺厲吧。。。
最後，答主並不了解高溫超導領域，只聽過薛老師的報告，了解一些常識，希望大家拍磚。
以上
Ref:[1] S. Misra et al., Phys. Rev. Lett. 89, 087002 (2002)（前後兩部分，文章簡介 + 個人評價）
文章簡介：
考慮到一些知友未必有足夠的時間研讀原文，我這裡挑一些重點將文章內容概括一下，方便大家討論，也算是我的文獻筆記吧。我盡量遵照原文，理解不對的地方，還請大家指出，我趕緊改了免得誤導圍觀群眾造成不好的影響。
研究目標：研究高溫銅基超導材料的超導機制
研究方法：直接在BSCCO襯底上生長CuO2單層，以STM手段進行考察。（BSCCO，Bi2Sr2Ca1Cu2O8+delta，簡稱Bi-2212，結構為BiO-SrO-CuO2-Ca-CuO2-SrO-BiO）
主要發現：存在不同區域上分布的、以費米面為中心的兩類明顯不同的gap，分別為U型和V型。經過摻雜原子散射分析，認為U-gap對應超導gap，V-gap對應欠摻雜情況下的psedugap（贗能隙）。
主要結論：認為該體系為s波超導體，並可能源於調製導致的、限制於CuO2層上的二維空穴液體。
模型簡述：將BCSSO類比於半導體中的超晶格模型，界面能帶彎曲形成量子阱，正好在CuO2層上，載流子集中於此，且隨摻雜濃度增加，其中載流子先增加後減少，相應超導溫度隨之增減，恰好對應於高溫超導相圖中的拱形（dome）。
背景介紹：銅基高溫超導材料的高Tc一直受到人們的關注，大家都在思考和尋找其來源。不過目前已經有一些共識，比如，以BSCCO（Bi-2212體系）為例，屬於三明治結構，與超導直接相關的CuO2層夾在非超導的SrO、BiO載流子庫層中。通過給載流子庫層摻雜，從而使電荷間接轉移到CuO2層中，可以提高超導溫度。實驗上可以通過氬離子轟擊的方法對Bi-2212層層剝離去研究不同層上的准粒子激發，不過這樣得到的CuO2層太小，不夠做系統的研究。所以這裡採用了MBE（分子束外延方法）直接在Bi-2212的BiO層上生長單原子層的CuO2。最終結論認為CuO2層的超導是nodeless的，這與d波超導相矛盾。而恰恰大家通常認為過去三十年間銅基超導最重要的成果是d波配對。
部分實驗：（細節大量縮減，詳情請見原文）
以前研究的比較多的其實是解理後的BiO層（因為BiO層間為范德瓦爾斯鍵，優先解理）。這裡對CuO2掃STS，看到了Hubbard帶和電荷轉移帶（CTB，或Zhang-Rice-SInglet）。這個倒是沒啥，畢竟之前其他研究也認為CuO2的基態是Mott絕緣體。比較神奇的事情是，有些區域上，CuO2的低能准粒子激發顯示出一個U型的gap來，通過它的形狀特徵，比如它的兩個明顯的峰和中間趨於零的態密度，說明這應該是個s波類型的gap。（高潮來了！）為了避免可能的干擾因素造成假象，實驗從40個樣品掃了3000多條譜！（簡直是……服了！）另一些區域則是V型的gap，通過比較，與之前大家熟悉的BiO層的贗能隙形狀細節並無二致。CuO2面上有兩種gap存在，只是二者的權重隨空間分布不同。這很可能源於襯底電荷向CuO2層轉移程度的不同。比如，U-gap區域對應於比V-gap更高的空穴濃度。不過這並沒有導致明顯的CTB gap的變化，這個結果很有意義，預示著對莫特絕緣體CuO2的摻雜並未改變其基本的電子結構——這實際上是高溫超導中一直有爭議的核心問題之一。
為了進一步判斷配對對稱性，可以考察gap在非磁性雜質存在時的表現。s波超導體幾乎不會受到影響，但是的波會因此產生束縛態。實驗中發現Bi-2212上的psedugap隨K等元素摻雜的增加而逐漸變寬直至消失，然而襯底上的CuO2單層卻幾乎不受此影響。實驗中沒看到什麼束縛態呀，很可能是s波對稱。另外，也與「pseudo gap對應於襯底」的假設相呼應，摻雜電荷局限於CuO2層中，卻未對襯底的電子結構造成影響。
核心模型：至於為啥摻雜電荷就局限在這個CuO2層呢，為啥超導相圖會有個dome呢，就是超導溫度隨摻雜有一個先升高又下降的趨勢呢？本文提出了一個很簡潔有趣的模型。大家比較熟悉的是AlxGa1-xAs/GaAs超晶格，界面兩側能帶彎曲以使費米面持平，最終會形成量子阱，載流子被集中在阱中。現在我們把BiO-SrO-CuO2-Ca-CuO2-SrO-BiO的周期結構視作一個超晶格，也會發現類似的事情——載流子被束縛在CuO2-Ca-CuO2中。隨著摻雜的增加，CuO2層上的載流子濃度逐漸增加，超導溫度逐漸升高，直到費米面移動太多，與兩側能帶極值點持平，載流子開始往兩側分流，CuO2層中載流子開始減少，超導溫度開始下降。這個很好地解釋了剛才的兩個疑問。
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個人評價：
利益相關：在課堂、報告、會議上多次聽過薛老師的進展介紹，包括本文相關報告，已被成功圈粉。評價中可能摻雜較多的主觀感受，參考價值請讀者自行判斷。
我覺得這項工作非常好地體現了薛老師對超導研究秉承的原則、思路和精神，值得我們學習。身為晚輩，不敢妄言「評價」，只是按自己粗淺的理解，未必恰當地把它們總結為以下幾條：
原則：嚴控變數，去偽存真。
這一點直接決定了工作的可信度。高溫超導研究中的一大困難，是體系對各種條件非常敏感。比如輕微的摻雜，所受的應力，甚至體系的尺度。傳統方法在處理這一問題上很辛苦，比如說我們對一個體系某元素做一系列摻雜，研究載流子濃度對超導溫度的影響，元素比例0~1，經常先是每隔0.1一個點做一遍，然後再細一點，可是再細也很難到0.01；因為一般的化學合成一是實驗周期長，時間耗不起，二是配料很難這麼精準，名義配比和實際進入的量可能差別很大，即使進去了，也可能在其他步驟中跑出來。薛老師厲害在MBE（Molecular Beam Epitaxy，分子束外延）水平高，很多體系都可以長得很好，也摻得很好，精度直接做到原子層面上。對體系的嚴格控制，可以大大減少變數和假象的干擾。
思路：善用模型，抓住主線。
把層狀超導材料當做界面上的異質結來考慮。敢於大刀闊斧地砍掉眾多的因素，專註於自己直覺認定的主要因素。這一點由來已久。五六年前就聽他講一個思路，把載流子濃度大的金屬與德拜溫度高的陶瓷貼在一起，可能誘導出高Tc的超導材料。就是這麼樸素，就是這麼直接！一個異質結取長補短說明一切！而在這項工作中，又是簡單粗暴有效的思路：大家不都說CuO2面超導嗎？我就單長一層出來看看！果然，與之前自然解理的BiO面給出了不同的結果。大家不還說這玩意兒是三明治結構，且超導溫度隨載流子濃度變化嗎？好啊，為啥不能看做超晶格呢？CuO2就是量子阱的中間部分，dome問題也可以很好地解釋啊。
精神：不囿成見，勇於提新。
那麼多人都在研究pseudogap與超導的聯繫，這裡卻幾乎在說超導跟那玩意沒啥直接關係，不過是伴隨而已。且不說這個對不對吧，畢竟還需要更多的實驗去證明，單單是這種敢於挑出原有框架的精神，你服不服，我反正是服的。多數人要不就是壓根兒沒想過前人對不對，要不是想到了也不敢懷疑，要不是懷疑了也不敢說。更進一步能夠在此基礎上提出自己的想法並付諸檢驗的，我真的是非常佩服。對於一個已經很成功的科學家來說，這尤為不易。想起電子自旋正式提出者Uhlenbeck 與Goudsmit，有一位導師敢於鼓勵他們，年輕不必擔心犯錯。我覺得這已經很偉大了，而薛老師這樣敢於直接提，更像一個直率的大男孩兒，說心中所想，不受外界干擾。記得上半年杭州ICES2016會議上，薛老師講這個報告的時候，台下很多人是接下來要講贗能隙的，我們多少覺得有點尷尬，薛老師卻在台上非常開心地講述自己的想法。我是真的很感動。
另外，從一個樸素的想法到這麼多年堅持研究，這在學界本身就是一股清流。前一陣子Weyl半金屬火的時候，我還想打聽下那邊做不做呢，結果發現這股熱潮似乎並沒有干擾到他們。要知道鐵基都已經不那麼火了，銅基更是已經冷了不知道多少年了。不盲目追熱點，不忘初心，專心探索，這一點非常令我欽佩和感動。
最後，若是問薛老師的主要研究方向是什麼？毫無疑問，超導、拓撲、STM，這些都是薛老師很厲害的方向；不過在我自己看來，其中最根本最厲害的還是分子束外延（MBE）和半導體物理，似乎貫穿了薛老師的各項工作，儼然立組之本。
晚輩妄評，不妥之處，敬請原諒。
提問人應該邀請@薛其坤團隊來回答，這個問題肘子表示無能為力
懇請各路大俠放過可憐的科研狗，他們的付出回報真是坑爹。如果有人了解現在搞笑和煙酒所的變態規則就應該明白現在堅持在科研路上的都是腦抽患者，大家大人不記小人過不要和病患計較
我們總不能在鍵盤俠身上show hand吧，多處押寶才是正確的理財方式。您說是不？
那麼，薛老闆作為清華大學明星學者之一，沒人反對吧
我非常欣賞其坤對自己觀點的堅持，但是物理是要講證據的———Dunghai Lee匿名吧，怕被人噴
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