科學家實現高壓下塊體鎳基高溫超導電性

據中國科學院物理所消息，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心的程金光團隊聯合物理所、日本東京大學和美國橡樹嶺國家實驗室的多個研究團隊，在鎳基高溫超導體的研究中取得重要進展：通過採用離子半徑較小的Pr部分替代La成功抑制了La3Ni2O7中其他R-P相的交織共生和內頂角氧空位等問題，製備了純度顯著提高的La2PrNi2O7多晶樣品，並在該樣品中同時提供了高壓下實現塊體高溫超導電性的兩個關鍵實驗證據，即零電阻（Tconset=82.5K,Tczero=60K）和完全抗磁性（超導屏蔽體積分數達到97%），同時利用多種實驗手段揭示了微觀結構無序對La3Ni2O7中高溫超導電性的不利影響。

該工作提供了La2PrNi2O7具有體超導的關鍵實驗證據，並確認高溫超導電性來源於雙層鈣鈦礦結構(n=2的R-P相)，從而澄清了目前關於La3Ni2O7中高溫超導電性起源和體超導的爭議問題。同時，還指出不同R-P相的交織共生不利於體超導，而採用離子半徑較小的稀土元素替代La可有效抑制結構無序，有利於實現體超導。這一發現將指導鎳基高溫超導材料的進一步優化設計與合成，有助於推動鎳基高溫超導體的研究進程。

物理所博士後王寧寧、博士生王罡、侯鈞和東京大學物性研究所特任研究員沈曉玲（現爲上海交通大學博士後）爲論文共同一作，物理所程金光研究員、王寧寧博士、周睿研究員以及東京大學物性研究所YoshiyaUwatoko教授爲論文共同通訊作者。相關成果10月2日在國際學術期刊《自然》發表。