陆团队发现新型「高温超导体」登《自然》期刊 超导体积分数达86%

▲复旦大学教授赵俊(前排中)团队发现新型高温超导体。(图/翻摄澎湃新闻)

记者魏有德/综合报导

上海复旦大学物理学系赵俊教授团队发现一新型高温超导体,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,证实镍氧化物中具有压力诱导的体超导电性 (bulk superconductivity),超导体积分数达到86%,该研究成果以「Superconductivity in pressurized trilayer La4Ni3O10-δ single crystals」为题登上《自然》(Nature)。

▲赵俊团队研究成果发表在《Nature》上。(图/翻摄澎湃新闻)

《澎湃新闻》报导,在Nature此次发布的研究成果中,赵俊团队成功合成了高质量的三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品,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,超导体积分数达到86%,有力证明镍氧化物的体超导性质。

赵俊透露,这个超导体积分数与铜氧化物高温超导体接近,无疑证实镍氧化物的体超导电性,「高温超导研究的突破大多由实验、特别是新超导体的发现驱动,至今为止还有很多现有理论无法完全解释的现象。」

赵俊提到,镍氧化物单晶样品的生长条件十分苛刻,需要在特定的高氧压的环境中,保持高温和尖锐的温度梯度,才能实现单晶样品的稳定生长,「由于成相的氧压窗口很小,因此容易出现多种成分的镍氧化物层状共生的现象,且生长过程中极易出现大量顶点氧位置的缺陷,这可能是镍氧化物超导含量低的原因。」

该科研团队以高质量单晶样品为基础,利用金刚石对顶砧技术,发现La4Ni3O10压力诱导的超导零电阻现象,在69 GPa压力下,超导临界温度达到30K。根据抗磁性数据估算,该单晶样品的超导体积分数高达86%,证实了镍氧化物的体超导性质。

赵俊团队下一步将持续探究不同体系高温超导体的内在联系和机理,理解和发现更高性能的高温超导体。

复旦大学教授赵俊、中国科学院物理研究所研究员郭建刚、北京高压科学研究中心研究员曾桥石,为论文的共同通讯作者。复旦大学物理学系博士后朱英浩、北京高压科学研究中心博士生彭帝、复旦大学物理系张恩康、中国海洋大学泮丙营副教授、中国科学院物理研究所陈旭工程师为共同第一作者。