2014 年初，由清华大学物理系马旭村、王立莉、陈曦、季帅华、王亚愚和薛其坤组成的研究团队带领学生和博士后共同攻关，在界面诱导/增强的高温超导研究上取得突破。该研究团队在成功制备大面积原子级平整的单原子层FeSe薄膜和与FeSe薄膜界面尖锐的FeTe保护层的基础上，与北京大学王健、华中科技大学李亮、日本东北大学陈明伟等合作，利用电输运和磁性测量直接证明了外延于钛酸锶衬底上的单层FeSe薄膜的高温超导特性，并且其超导转变温度被提高至体相FeSe超导转变温度的5 倍。由于钛酸锶衬底和FeTe保护层均不超导，因此该体系是目前已发现的、最薄的高温超导材料，而且其临界电流密度比体相FeSe高近两个量级。该成果以“单层FeSe薄膜中高温超导特性的直接实验验证”（Direct observation of high－temperature superconductivity in one－unit－cell FeSe films）为题发表在《中国物理快报》杂志上（Chin.Phys.Lett.31，017401（2014））。文章发表后，美国《科学》（Science）杂志在“编辑选择”（Editors’Choice）中以“一个非常薄的超导材料”（A very thin superconductor）为题对该工作进行了报道（Science 343，230（2014））。

自从1986年发现铜氧化物高温超导近30年已经过去了，但其机理作为物理学一个重要科学难题仍然没有得到解决。高温超导材料均具有层状结构，形成库珀对的载流子来源于氧化物电荷库层的掺杂，与导致量子霍尔效应的两维电子气中载流子的来源非常类似。根据这些特点，薛其坤院士认为：高温超导机理很可能就是基于电声子作用的BCS理论，高的超导转变温度源自于界面增强效应。在实验上，通过分子束外延技术制备结构类似于高温超导材料的异质结可以对界面诱导/增强超导效应进行验证。……