物理之光,璀璨新封 | 压力下镍氧化物中高温超导电性研究进展

来源:磁电物性分析与器件重点实验室 #高温超导# #镍氧化物# #超导机理#
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《物理实验》杂志封面呈现当期亮点或最具特色的文章,展示物理实验教学研究的新动态。欢迎作者团队精心打磨教研成果,期待精彩之作荣登《物理实验》

隆重推出2025年第2期封面文章:中山大学王猛教授团队的"压力下镍氧化物中高温超导电性研究进展"。

高温超导研究是凝聚态物理学重要前沿方向之一。镍氧化物因其材料体系和物理性质的丰富性而备受关注。2023年,压力下La3Ni2O7中80 K超导电性的发现为高温超导研究注入了新的活力。探索具有相似结构的镍氧化物超导材料及研究超导机理,在国际上已经成为超导领域研究热点。镍氧化物晶体结构的多样性和电子结构的可调控性为新超导材料的探索和超导机制的深入研究提供了无限可能。

中山大学王猛教授团队的文章综述了压力下具有双层和三层NiO6八面体结构的镍氧化物中超导电性的发现和部分重要实验进展。文章首先回顾了超导现象的发现历程,阐述了非常规超导体的典型特征;随后,重点介绍了La3Ni2O7和La4Ni3O10这两种镍氧化物的结构特点及在压力下的超导电性研究现状,展示了镍氧化物在高温超导领域的巨大研究潜力,并对未来发展趋势进行了展望。

封面解析

封面展示了La3Ni2O7在压力作用下出现超导电性的示意图,并展示了La3Ni2O7独特的双层NiO6八面体结构。通过金刚石对顶砧技术对La3Ni2O7施加压力,其晶体结构和电子结构发生变化逐渐进入超导态,超导临界温度达到80 K。此发现使镍氧化物成为继铜氧化物高温超导体发现后第二类超导温度进入液氮温区的非常规超导体。镍氧化物中超导电性的发现为超导机理的研究提供了全新的材料体系,有望进一步推动高温超导机理的破解,使设计和发现更多的高温超导材料成为可能。

摘要:自超导体被发现以来,铜氧化物是第一类到达液氮温区的非常规超导体.2023年中山大学研究团队在双层自超导体被发现以来,铜氧化物是第一类到达液氮温区的非常规超导体.2023年中山大学研究团队在双层镍氧化物La3Ni2O7单晶样品中发现了14 GPa压力下80 K的超导电性,使La3Ni2O7成为继铜氧化物高温超导体后第二类进入液氮温区的非常规超导体,为揭示高温超导机制提供了全新的研究体系.在镍氧化物体系中探索超导电性、研究超导机制对推动高温超导机理研究具有重要意义.本文总结了在具有双层和3层镍氧面结构的镍氧化物La3Ni2O7和La4Ni3O10中,探索超导电性方面取得的部分重要实验进展.

关键词:非常规超导体;镍氧化物超导体;高温超导电性

基金项目:国家自然科学基金项目(No.12425404)

责编: 集小微
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