日本東北大學2016年8月22日宣布，成功實現(xiàn)了鉍的層狀氧化物的超導化。此前鉍層狀氧化物被認為是不會顯示出超導性的。在由單原子厚度的鉍薄膜和絕緣體氧化物阻擋層組成的構造中，鉍單原子膜變成了超導狀態(tài)。將來，有望采用相同的方法實現(xiàn)其他層狀化合物的超導化。 

　　此次使用的材料是一種名為Y2O2Bi的鉍的層狀氧化物。這是東京工業(yè)大學2011年發(fā)表過研究成果的材料，具有與作為高溫超導體而為人所知的鐵類化合物BaFe2As2相同的晶體構造。不過，在BaFe2As2中，起到超導作用的是Fe2As2阻擋層，而在Y2O2Bi中，起到超導作用的是Bi單原子膜，兩種材料中起超導作用的位置不同。　　 

　　以前，雖然Y2O2Bi顯示出了導電性，但并不是超導體。研究人員在2014年成功實現(xiàn)了該材料的外延薄膜生長。在這一過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)了雖未顯示出零電阻，但電阻在極低溫度下逐漸減小的現(xiàn)象。此次以過多的成分合成了Y2O2Bi的氧，成功觀測到了顯示出零電阻和完全抗磁性性的超導現(xiàn)象。　　 

　　隨后研究人員通過分析發(fā)現(xiàn)，鉍單原子膜之間的間隔（相當于c軸晶體單位長度的一半）稍微擴大了一點。導入氧之后，氧會進入鉍單原子膜與YO阻擋層之間的微小空隙中，使得晶體沿著c軸方向延伸，從而發(fā)生超導現(xiàn)象。 　　　　 

　　研究小組發(fā)現(xiàn)，與在HfNCl這樣的裂開面插入很大的有機分子后發(fā)現(xiàn)超導現(xiàn)象的情況相比，c軸方向晶體的延伸率非常小，但在這種延伸率條件下，Y2O2Bi的超導轉移溫度的上升率非常大。據(jù)介紹，這種非凡的特性可能來源于鉍單原子膜中存在的超導性質。　　 

　　此次的研究由日本東北大學、東京大學及東京工業(yè)大學共同實施，受到了日本科學技術振興機構（JST）的戰(zhàn)略性創(chuàng)造研究推進業(yè)務的資助。研究成果已于2016年8月19日（美國東部時間）在《美國化學會志》（JournaloftheAmericanChemicalSociety）網(wǎng)絡快報版上公開。