复旦张远波、阮威团队联合中科大陈仙辉院士团队成功制备只含一个铜氧面的铜基高温超导体。实验证实高温超导的二维本质，并在超导体与绝缘体转变临界点发现奇异"反常金属态"和量子临界现象，为研究高温超导机理提供全新量子实验平台。成果发表于《自然》。
铜基高温超导体发现于1986年，至今40年机理仍未完全理解。铜基材料是层状结构——铜氧面是超导发生的地方，层间隔层是载流子库层。长期争论：超导是严格二维（只在单个铜氧面内发生）还是需要三维层间耦合？之前实验用块体材料，每个样品含几十到几百个铜氧面，无法分离单层贡献。如果能做出只有一个铜氧面的样品，就能直接回答这个问题。
单铜氧层制备是技术挑战。铜基超导体化学性质复杂，用机械剥离撕到单层往往破坏超导性——掺杂浓度改变、应变释放。联合团队用分子束外延在合适衬底上逐层生长，精确控制每层厚度和掺杂，最终得到单个铜氧面仍保持超导的样品。实验测量发现：单层铜氧面确实超导，证明超导是二维现象。在超导-绝缘体转变临界点（磁场压制超导时），电阻不趋向绝缘体预期的无穷大，而是饱和到一个有限值——这就是"反常金属态"，一种理论上不应该存在但实验反复观测到的量子态。
这个平台对高温超导研究的意义。高温超导机理40年未解，核心困难是没有简单模型——铜基材料强关联电子效应复杂。单铜氧层样品像"最小单元"——把复杂材料拆到最基本结构，可以系统改变掺杂、磁场、应变，观测超导如何出现和消失。反常金属态和量子临界点的发现为理论提供了新约束——任何高温超导理论必须解释为什么二维铜氧面在临界点电阻饱和。这个平台也可能帮助发现更高临界温度的超导。
