上海
編輯丨王多魚
排版丨水成文
近期，Ruddlesden-Popper 結(jié)構(gòu)雙層鎳酸鹽 La3Ni2O7 作為一種超導(dǎo)體材料嶄露頭角，其在超過 14 GPa 壓力下的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（
Tc ）可達(dá)約 80 K。然而，如何在鎳酸鹽超導(dǎo)體中實(shí)現(xiàn)更高的
Tc，以及在不依賴高壓氧生長條件的前提下合成可重復(fù)的高質(zhì)量單晶，仍然是當(dāng)前面臨的重大挑戰(zhàn)。
2025 年 12 月 2 日， 山東大學(xué)張俊杰教授、陶緒堂教授及上海高壓中心曾橋石研究員、彭帝副研究員等，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為：Bulk superconductivity up to 96 K in pressurized nickelate single crystals 的研究論文。
該研究在常壓下合成的雙層鎳酸鹽單晶中觀測到高達(dá) 96K 溫度的高壓體超導(dǎo)現(xiàn)象，該研究突破了鎳酸鹽超導(dǎo)體晶體生長的關(guān)鍵限制，解析了超導(dǎo)態(tài)的晶體結(jié)構(gòu)特征，為實(shí)現(xiàn)更高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（
Tc ）的超導(dǎo)材料提供了有效途徑。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了在常壓下合成的雙層鎳酸鹽單晶中，高壓下實(shí)現(xiàn)高達(dá) 96 K 的超導(dǎo)現(xiàn)象。通過能量色散譜、單晶X射線衍射、核四極共振譜和掃描透射電子顯微鏡分析，證實(shí)了助熔劑法生長的 La2SmNi2O7-δ 單晶具有高均勻性和優(yōu)異的晶體質(zhì)量。La2SmNi2O7 表現(xiàn)出明確的體超導(dǎo)性（bulk superconductivity，即材料整體呈現(xiàn)超導(dǎo)特性，而非局部或絲狀超導(dǎo)現(xiàn)象?），包括零電阻現(xiàn)象（在 21 GPa 壓力下，最高超導(dǎo)起始轉(zhuǎn)變溫度
T
c,max onset = 92 K，最高零電阻溫度
T
c,max zero = 73 K），并觀測到了邁斯納效應(yīng)（在 20.6 GPa下，
Tc = 60 K）。
低溫高壓結(jié)構(gòu)研究表明，單斜和四方兩種晶系結(jié)構(gòu)均能支持該雙層鎳酸鹽的超導(dǎo)性。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，高壓下的更高
Tc 與常壓條件下更大的面內(nèi)晶格畸變存在關(guān)聯(lián)，并在 La 1.57 Sm 1.43 Ni 2 O 7-δ 中觀察到更高的超導(dǎo)起始轉(zhuǎn)變溫度（
T
conset = 96 K ），進(jìn)一步驗(yàn)證了這一關(guān)聯(lián)。
總的來說，該研究突破了鎳酸鹽超導(dǎo)體晶體生長中的關(guān)鍵限制，解析了超導(dǎo)狀態(tài)下的晶體結(jié)構(gòu)，并展示了實(shí)現(xiàn)更高
T
c的有效途徑。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09954-4
特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布，本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
