郭硕鸿讲座（第七十期）（2024年11月21日15:00）：镍基超导：高温超导研究的新高地

主持人：姚道新 教授

报告简介：高温超导电子配对机理被Science杂志评为人类面临的125个重大科学问题之一。铜氧化物超导是其典型的代表，其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的化合物是极不稳定的。2019年, 斯坦福大学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具有无限层结构的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，起主导作用的是d-wave型能隙（~ 4mV），借助于DFT和弱耦合近似的计算，推测主导能隙发生在dx2-y2轨道上面[2]。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]。利用高分辨率透射电镜测量我们获得了112型无限层块材不超导的可能原因[4]。最近，beat365中国唯一官方网站小组在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。镍基超导的发现为高温超导研究提供了重要新机遇。

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).

报告人简介：闻海虎，南京大学教授，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），国家级高层次人才项目入选者（2012，2016），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。