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仪表网 研发快讯】
2026年9月16日，“致远十期”(2021届)物理学方向毕业生吴哲宇作为第一作者在《Nature》发表题为“Electrically controllable superconducting memory effect in UTe?”的研究论文，在候选自旋三重态p波超导体UTe?中发现了一种本征的电可控超导记忆效应。吴哲宇本科毕业后赴剑桥大学卡文迪许实验室攻读博士并于2026年取得博士学位。
UTe?是候选自旋三重态p波超导体，在磁场沿磁化难轴b方向时，低场SC1相与高场SC2相之间存在共存区域SC1.5。在该区域，直流电流脉冲可将体系推入或拉出具有更高临界电流密度Jc的亚稳态：电流从大值骤降至零后，再次扫描可观察到Jc明显升高，体系能在至少数小时内“记住”高/低Jc状态，并可通过缓慢回扫电流擦除。该效应无需磁性或半导体界面，是UTe?超导序的本征属性。记忆效应可通过改变电流的幅值、持续时间和弛豫速率三种方式调控，在100mK以下最强，升温至0.6 K以上时滞后回线闭合，远低于零场超导转变温度2.1 K，说明其源超相的低能本征属性。
研究进一步通过磁场与角度扫描映射了出现记忆效应的相图区域：记忆效应在约7 T开始出现，持续至进入SC2的相界，30 T完全处于SC2相时消失；当倾角超过约20°、超出SC2存在的角度范围后，ΔJ骤降至零，表明两种超导相的相互作用是产生该效应的关键。研究者提出，电流脉冲扰动使得磁通进入流动状态，若电流快速回落，涡旋被瞬间锁定形成高度无序的玻璃态，这种无序度的增加使得涡旋之间以及涡旋和缺陷之间的钉扎增强，从而表现为更大的临界电流Jc；平滑回扫则相当于退火，使体系回到有序涡旋晶格的平衡态。应用层面，毫米级单晶读取功耗约1 nW，缩小至约1平方微米可降至?1 pW，且读写均可在超导态下完成，有望用于超低功耗存储和低温神经形态计算。
值得一提的是，这一成果并非孤立突破。吴哲宇围绕UTe?体系开展了系统性研究：2024年，他以第一作者在PNAS发表论文，报告了超净UTe?单晶的高磁场超导相图，揭示场诱导超导对晶体无序的显著敏感性；2025年，他以第一作者在Physical Review Letters发表论文，通过磁化率测量，为压力诱导的多组分超导提供了直接证据。本次Nature论文是他在该体系下独立以第一作者身份发表的最新成果，标志着一条从相图刻画到新现象探索的完整研究链条初步形成。
本科就读致远学院期间，吴哲宇修读了诺贝尔物理学奖获得者Anthony J. Leggett开设的超导课程，从而对超导方向产生了浓厚兴趣，博士阶段便选择继续深耕该研究方向。他本科期间也积极投身科研实践，曾跟随材料学院汪洪教授开展致远学者项目，后又随物理与天文学院陈鹏教授、罗卫东教授开展科研实践。这些经历帮助他进入顶尖科研平台，不断拓宽科研视野。但是，他也曾因为贸易战和疫情等原因，反复失去暑研机会，面临推迟出国实习的艰难抉择。接踵而至的波折，让他深刻体会到“时不我待”与“世事无常”。也正因如此，使他即便在最困难的时刻，依旧坚持自己的理想，在超导领域持续深耕探索。
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