(上海19日综合电)中国超导研究又有新突破,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,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
新华社、上观新闻等报导,该研究成果于17日晚上在学术期刊《自然》发表。
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超导体是指在特定转变温度之下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料,能广泛应用于电力传输和储能、医学成像、磁悬浮列车、量子计算等领域,具有重要的科学研究和技术应用价值。迄今为止,已有10位科学家因超导研究获诺贝尔奖。
高温超导现象的发现,打破了人们对超导只能存在于极低温的认知。但经过各国科学家近40年努力,其形成机理仍是未解之谜。寻找新型高温超导体,是研究高温超导的一个重要课题。
2023年,中国科学家在一种镍氧化物中发现了压力诱导的高温超导电性,超导临界温度达到80 K,进一步将镍氧化物的超导转变温度提高到了液氮温区。但这种材料的超导体积分数较低,容易表现出丝状超导现象,很难形成体超导电性。因此,寻找新的超导体系,提高超导体积分数,实现体超导电性十分关键。
研究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%,有力证明了镍氧化物的体超导性质。
此外, 研究结果还表明了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,为镍氧化物超导电性机理的研究提供了重要见解。
赵俊(前排中)表示,镍氧化物单晶样品的生长条件十分苛刻,容易出现多种成分的镍氧化物层状共生的现象,这可能是镍氧化物超导含量低的原因。
团队还将继续聚焦高温超导领域重大问题,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。
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