美国SLAC国家加速器实验室/斯坦福大学Nature: La₃Ni₂O₇薄膜的常压超导性特征

文摘   2024-12-28 06:00   上海  

FUTURE | 远见


FUTURE | 远见 闵青云 选编

近日,Nature在线发表了美国SLAC国家加速器实验室/斯坦福大学Harold Y. Hwang、Eun Kyo Ko和Yijun Yu课题组的研究论文,题目为Signatures of ambient pressure superconductivity in thin film La₃Ni₂O₇



自从在铜酸盐中发现高转变温度(Tc)超导性以来,寻找具有类似于铜酸盐电子性质的层状氧化物一直是重要的科学兴趣。最近,双层镍酸盐La₃Ni₂O₇被发现是一种新型超导体,在高压下的转变温度Tc接近80 K。尽管进行了大量的理论和实验工作来了解其超导性质,但极端压力的要求限制了许多实验探针的使用,并限制了其应用潜力。


在此研究中,作者报道了La₃Ni₂O₇薄膜在环境压力下的超导特征,这是由外延压缩应变的应用所促进的。起始Tc大约在26 K到42 K之间变化,Tc值越高,面内晶格常数越小。研究观察到其他Ruddlesden-Popper相在薄膜内共存,并且输运行为与臭氧退火有关,这表明所观察到2 K左右的低零电阻Tc可归因于堆叠缺陷、晶界和氧化学计量。这一发现为在环境压力下稳定和研究双层镍酸盐的超导性提供了许多机会,并促进了对过渡金属氧化物中不断增长的高温和非常规超导体数量的广泛理解。


注:Ruddlesden-Popper(R-P)相是一种层状钙钛矿结构,由二维钙钛矿片层与阳离子构成。


图1 | 不同衬底上La₃Ni₂O₇薄膜的结构和电学特性。


图2 | 臭氧退火的作用。


图3 | LNO₃₂₇在SLAO(001)上的输运性质。


图4 | LNO₃₂₇薄膜的微观结构。


图5 | Tc, onset与晶格常数的关系。


论文链接:

Ko, E.K., Yu, Y., Liu, Y. et al. Signatures of ambient pressure superconductivity in thin film La3Ni2O7. Nature, 2024. https://doi.org/10.1038/s41586-024-08525-3


--科研任我行


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