物理學家報告了一個實驗結果，解釋了世界上最薄的超導體背後不尋常的電子行為。團隊正在研究的材料具有多種用途，因為它能夠以極高的效率導電。這種超導體非常薄，只有一個原子層厚。這項工作之所以能夠完成，要歸功於全世界僅有的幾個設施所能提供的新儀器設備。

該團隊的物理學家認為，數據可以幫助指導更好的超導體的開發，可能會改變醫療診斷、量子計算和能源運輸。該團隊調查的材料是一類超導體的一部分，它們在比傳統同類材料高一個數量級的溫度下成為超導體。

典型的超導體必須被冷卻到大約10開爾文（K）的溫度才能發揮作用。研究人員所使用的材料是被稱為高溫超導體群體的一部分，這些材料還沒有被完全理解。研究人員Ricardo Comin說，微觀激發和動力學對理解超導性至關重要，但儘管經過三十年的研究，許多問題仍未得到解答。2015年，一種新型的高溫超導體被發現，它由一層原子厚度的硒化鐵片組成，能夠在65K的溫度下實現超導。隨後科學家們發現，該材料的散裝樣品在8K的溫度下實現超導，這一發現導致了一場調查熱潮，以解讀世界上最薄的超導體的秘密。科學家們知道，在傳統的超導體中，將電子對固定在一起的所謂“膠水”來自於材料內部原子的運動，在高溫半導體中，將電子固定在一起的“膠水”是不同的。

該假說認為，這種“膠水”與電子的一種叫做自旋的特性有關，其觀點是在高溫超導體中，電子可以從自旋中獲取一些能量，即所謂的自旋激波，該能量就是用來配對的“膠水”。以前，物理學家認為在只有一個原子層厚的材料中不可能測量到自旋激發。

然而，在新的研究中，物理學家能夠檢測到自旋激發，並表明超薄樣品中的自旋動態與大塊樣品中的自旋動態明顯不同。他們發現，超薄樣品中波動的自旋的能量要高得多，是大塊樣品中自旋能量的四或五倍，顯示了薄材料中存在自旋激發的第一個實驗證據。