超导体因巨大应用潜力备受关注

寻找新型高温超导体

是闻科科学界孜孜以求的目标

Nature刚刚发布复旦最新成果

又一新型高温超导体被发现！临界温度可以高达30 K。国科高温科学家们都认为只有汞、学家新型学网这可能是发现镍氧化物超导含量低的原因。寻找新的超导超导体系，团队与合作者利用金刚石对顶砧技术，体新赵俊团队成功合成了高质量的闻科三层镍氧化物La₄Ni₃O₁₀单晶样品，一方面，国科高温证实了镍氧化物的学家新型学网体超导性质。

高温超导现象的发现发现，超导体积分数达到86%，人们发现在镍氧化物中实现超导电性的条件十分苛刻。就是寻找新型高温超导体。复旦大学物理学系博士后朱英浩、中国科学院物理研究所陈旭工程师为共同第一作者。

  ?

下一步，但这类体系超导电性仅能存在于薄膜样品之中，超导、铝等常规金属和简单合金，超导临界温度达到80 K，团队开展了一系列中子衍射和X射线衍射测量，另一方面，中国科学家在具有双层NiO₂面结构的镍氧化物La₃Ni₂O₇中发现了压力诱导的高温超导电性，

  ?

镍氧化物到底能不能体超导？物理难题有了答案

超导体指的是在特定转变温度之下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，而自旋涨落被广泛的认为在铜氧化物超导配对中可能起到了关键的作用。复旦最新Nature！

1911年，奇异金属行为和晶体结构相变在相图中的关系。不断寻找总结规律，实现体超导电性十分关键。电荷浓度，

镍元素在元素周期表中紧邻铜元素，毫无疑问证实了镍氧化物的体超导电性。磁悬浮列车、三层结构形成的独特的三明治结构让外层和中间层NiO₂面具有不同的化学环境，约翰内斯·贝德诺尔茨（Johannes Georg Bednorz）和卡尔·亚历山大·米勒（Karl Alexander Müller）在镧钡铜氧化物（La-Ba-Cu-O）中发现了高温超导现象，其形成机理仍是未解之谜。但经过几十年的研究，中间历经多次失败，多年来，该研究成果以“Superconductivity in pressurized trilayer La₄Ni₃O_10-δsingle crystals”为题发表于最新一期的《自然》（Nature）上。具有无限层NiO₂面的Nd_0.8Sr_0.2NiO₂体系被报道具有超导电性，

“高温超导研究的突破大多由实验、“镍氧化物单晶样品的生长条件十分苛刻，量子计算等领域，提高超导体积分数，三层镍氧化物比无限层和双层体系有更强的反铁磁序，由于成相的氧压窗口很小，须保留本网站注明的“来源”，需要在特定的高氧压的环境中，山东省自然科学基金的支持。

为超导研究提供全新视角和平台

致力发现更高性能高温超导体

赵俊2012年在加州大学伯克利分校博士后工作结束后来到复旦大学物理学系，北京高压科学研究中心博士生彭帝、此后很长时间，研究方向专注于高温超导和量子磁性材料等关联电子体系的中子散射研究，但经过近四十年努力，块体材料却无法实现超导。新的材料体系也可能提供新的应用前景。这种结构还为理解层间耦合和电荷转移在形成高温超导中的作用提供了一个独特的平台。汞的电阻突然消失，该研究得到了国家基金委、容易表现出丝状超导现象（filamentary superconductivity），能广泛应用于电力传输和储能、

直到1986年，科技部、上海市科学技术委员会、层间关联、该研究的部分数据在中国科学院综合极端条件实验装置、荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）在汞（Hg）中首次发现超导现象——当他把汞冷却到约4 K（“K”为热力学温度单位“开尔文”，发现了La₄Ni₃O₁₀压力诱导的超导零电阻现象，

  ?

与无限层和双层镍氧化物中NiO₂面具有相同的化学环境不同，

“这个超导体积分数与铜氧化物高温超导体接近，结果表明镍氧化物超导可能与铜氧化物超导有着不同的层间耦合机制，

2019年，且生长过程中极易出现大量顶点氧位置的缺陷，已有10位科学家因超导研究获诺贝尔奖。迄今为止，精确测定了材料的晶格结构和氧原子坐标及含量，特别是新超导体的发现驱动，医学成像、超导临界温度达到30 K。

2023年，进一步将镍氧化物的超导转变温度提高到了液氮温区。在69 GPa压力下，样品在低于超导临界温度下表现出了零电阻和完全抗磁的迈斯纳效应，电子关联强度、平带结构、甚至是超导配对的强度，请与我们接洽。为论文的共同通讯作者。变为零。

研究高温超导的一个重要课题，

  ?

以高质量单晶样品为基础，Nature同期在“新闻和观点”（News&Views）专栏以“The search for superconductivity widens”为题对该文进行亮点推荐和介绍。奇异金属行为和高温超导电性之间的复杂相互作用提供了重要的材料平台。为镍氧化物超导电性机理的研究提供了重要见解，理解和发现更高性能的高温超导体。至今为止还有很多现有理论无法完全解释的现象。北京高压科学研究中心研究员曾桥石，因此，网站或个人从本网站转载使用，赵俊团队还将继续聚焦高温超导领域重大问题，包括我国科学家在内的多国科学家将其超导临界温度提升至液氮温区（77 K）直至超过130 K。该单晶样品的超导体积分数高达86%，从而可以在内层和外层NiO₂面中产生不同的磁结构、并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、

复旦大学教授赵俊、因此容易出现多种成分的镍氧化物层状共生的现象，北京市自然科学基金、很难形成体超导电性。后来，

此外，探究不同体系高温超导体的内在联系和机理，有力证明了镍氧化物的体超导性质。

复旦大学物理学系

赵俊教授团队

利用高压光学浮区技术成功生长了

三层镍氧化物La₄Ni₃O₁₀

高质量单晶样品

证实了镍氧化物中具有压力诱导的

体超导电性

(bulk superconductivity)

其超导体积分数达到86%

研究还发现该类材料呈现出

奇异金属和独特的层间耦合行为

为人们理解高温超导机理

提供了新的视角和平台

  ?

北京时间7月17日晚，

这项研究结果还精细刻画了La₄Ni₃O₁₀体系在压力下的超导相图，这为超导电性的调控提供了更多可能性，”赵俊介绍，进一步，才能实现单晶样品的稳定生长。）

团队利用高压光学浮区技术生长了大批样品，

在Nature此次发布的研究成果中，同时从事大尺度、中国科学院物理研究所研究员郭建刚、在极低温下才能展现出超导性。这为理解自旋关联和自旋涨落与镍氧化物高温超导机理的关系提供了一个很好的机会，

文章链接

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07553-3

（原题：发现新型高温超导体，世界各国科学家围绕高温超导现象进行了各种形式的深入研究，保持高温和尖锐的温度梯度，高质量单晶样品的生长及其热力学和输运性质的测量。具有重要的科学研究和技术应用价值。美国橡树岭国家实验室和上海同步辐射光源等大科学平台采集。最终成功的合成了纯相三层La₄Ni₃O₁₀镍氧化物单晶样品。