復旦物理學系團隊發現新型高溫超導體成果在《自然》發表
根據「復旦大學」官微發文,復旦大學物理學系趙俊教授團隊的研究成果以「Superconductivity in pressurized trilayer La4Ni3O10-δ single crystals」為題發表於最新一期的《自然》(Nature)。
趙俊教授團隊利用高壓光學浮區技術成功生長了三層鎳氧化物La4Ni3O10高品質單晶樣品,證實了鎳氧化物中具有壓力誘導的體超導電性(bulk superconductivity),其超導體積分數達到86 %,這意味著又一新型高溫超導體被發現。
超導體指的是特定轉變溫度之下電阻為零且呈現完全抗磁性的材料,能廣泛應用於電力傳輸與儲能、醫學影像、磁浮列車、量子計算等領域,具有重要的科學研究與技術應用價值。迄今為止,已有10位科學家因超導研究獲得諾貝爾獎。
在Nature此次發布的研究成果中,趙俊團隊成功合成了高品質的三層鎳氧化物La4Ni3O10單晶樣品,樣品在低於超導臨界溫度下表現出了零電阻和完全抗磁的邁斯納效應,超導體積分數達86%,有力證明了鎳氧化物的體超導性質。
「這個超導體積分數與銅氧化物高溫超導體接近,毫無疑問地證實了鎳氧化物的體超導電性。」趙俊表示。
這項研究結果也精細刻畫了La4Ni3O10體系在壓力下的超導相圖,闡明了電荷密度波/自旋密度波、超導、奇異金屬行為和晶體結構相變在相圖中的關係。
結果顯示鎳氧化物超導可能與銅氧化物超導有著不同的層間耦合機制,為鎳氧化物超導電性機制的研究提供了重要見解,並為探索自旋序-電荷序、平帶結構、層間關聯、奇異金屬行為和高溫超導電性之間的複雜相互作用提供了重要的材料平台。
下一步,趙俊團隊也將繼續聚焦高溫超導領域重大議題,探討不同體系高溫超導體的內在連結和機理,理解並發現更高效能的高溫超導體。