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镍基高温超导体中的氧空位和配位空穴态

  • 摘要: 超导体在其临界转变温度(Tc)以下具有零电阻和完全抗磁性,在输电、精密测量、核磁共振等领域具有重要的应用价值。1957年建立的BCS理论引入电子配对机制,在微观上圆满解决了超导机理问题,可是在BCS理论框架下,超导转变温度的上限估计为40 K,这被称为McMillan极限。1986年合成的铜氧化物超导体转变温度可以高于液氮沸点(大于77 K),具有广阔的应用前景,同时也打破了传统超导研究的理论范式,此类高温超导体的机理至今仍在争论之中。近年来,研究者开始探讨镍氧化物中是否存在与铜氧化物类似的高温超导体。2019年斯坦福大学的研究者首次发现NdNiO2薄膜在掺杂后可以获得转变温度约15 K的超导相。2023年,中山大学研究人员合成的镍氧化物单晶La3Ni2O7-δ在高压下具有高达80 K的超导转变温度,标志着镍基高温超导体的发现,为研究高温超导机理提供了新的视角。

     

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