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【直播】【大湾区物理讲堂】南大闻海虎教授 | 镍基超导研究：机遇和挑战

学术   2024-10-14 00:02   安徽  



大湾区物理讲堂
镍基超导研究：机遇和挑战

2024年10月15日 10:00


由南方科技大学物理系主办的大湾区物理讲堂于2024年10月15日邀请南京大学闻海虎教授作题为“镍基超导研究：机遇和挑战”报告，详情如下。

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报告人介绍






闻海虎

闻海虎，南京大学教授，博导，南京大学超导物理和材料研究中心主任，国家杰出青年基金获得者（1998），美国物理学会会士（2013）。获得国家自然科学一等奖(2013，第四完成人)一项；国家自然科学二等奖两项(2004，2023，第一完成人)。此外还获得中国青年科技奖（2000），海外华人物理学会亚洲成就奖（2010），香港求是基金杰出科技成就集体奖（2009）等奖项。2000-2009年曾担任超导国家重点实验室主任。长期从事超导材料和物理性质研究，获得一批创新性研究成果。发表学术论文 460 余篇,文章被他人引用超过13000次，h-index 60, 在国内外重要学术会议上作邀请报告过百场。目前还兼任国际国内多个杂志编委。



报告摘要


铜氧化物超导电性被普遍认为来自于其特殊的Cu2+-3dx2-y2轨道，因此人们一直在寻求具有类似电子轨道属性的材料。简单来看最为接近的是Ni+1离子，但是Ni+1是极不稳定的电子态。2019年斯坦福大学的Hwang小组，制备出具有钙钛矿结构的Nd1-xSrxNiO3薄膜，然后通过软化学方法还原成为无限层的Nd1-xSrxNiO2薄膜，获得Tc~15K的超导电性[1]。我们测量了这种无限层超导薄膜的扫描隧道谱，获得两种能隙结构，即主导型的d-wave能隙（~ 4mV），和一个被动型的s-wave小能隙(~2mV)，借助于DFT计算的结果，推测主导能隙发生在dx2-y2轨道上面[2]，同时小的s-波能隙存在于其他的费米面上面，系统表现出多能隙特征。我们利用高温高压和软化学还原技术，合成出了空穴掺杂的Nd1-xSrxNiO2块材，但是均没有发现超导[3]。最近的高分辨率透射电镜测量发现该样品中除了112相之外，还有很多交生的Ruddlesden-Popper相，这些相被具有绝缘性的NdO层所隔开，形成密集的笼状结构；此外，顶点氧的不完全去除和NiO面的不平整也是不超导的原因[4]。最近，中山大学小组在La3Ni2O7中通过高压发现了超过液氮温度的超导电性[5]。多种实验手段发现该材料在常压下具有SDW和CDW相变特性，而且关联性很强[6]; 加压以后，该系统发生结构相变使得对称性变得更好才出现超导。镍基系统的发现为高温超导研究提供了重要机遇，但是也有很多挑战，目前最大的挑战是如何实现常压下的高温超导。

Reference
1.Danfeng Li et al. Nature 527, 624(2019).
2.Qing Li et al. Commun. Mater. 1, 16 (2020).
3.Qiangqiang Gu et al. Nat. Commun. 11, 6027 (2020).
4.Kejun Hu et al. Nat. Commun. 15, 5104 (2024).
5.Hualei Sun et al., Nature 621, 493 (2023).
6.Zhe Liu et al. Nat. Commun. 15, 5104 (2024).

海报来源于主办方，侵删



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