圧縮されたニッケラート単体結晶で最大96Kの超伝導性

科学分野:

• 材料科学
• 凝縮物質物理学
• 固体化学

背景:

• Ruddlesden-Popper二層ニッケレート,例えばLa3Ni2O7は,高圧下では80Kに近い超伝導性を示しています.
• 高酸素圧力を伴わない高品質のニッケラート単体結晶を合成することは大きな課題です.
• ニッケラート超伝導体でより高い臨界温度 (Tc) を達成することは,重要な研究目標です.

研究 の 目的:

• 周囲の圧力で合成された2層のニッケラート単体結晶で最大96Kの超伝導性を報告する.
• ニッケラート超伝導体の結晶成長の限界を克服するために
• 結晶構造と超伝導特性との相関を確立する.

主な方法:

• La2SmNi2O7-δ単体結晶を合成するためのフルス成長法.
• エネルギー分散光学,単結晶X線屈折,および結晶の特徴化のためのスキャニング伝送電子顕微鏡.
• 超伝導性と結晶構造を調査するための核四極共鳴と低温高圧構造の研究.

主要な成果:

• 均質で高品質のLa2SmNi2O7-δ単結晶の環境圧力合成
• 21 GPa で最大92 K (開始) と 73 K (ゼロ) の抵抗と60 K (20.6 GPa) でマイスナー効果の観測.
• 超伝導性をサポートするモノクリニック構造と四角構造の識別と,周囲の平面内格子歪みとより高いTcとの間の相関.

結論:

• 高品質の二層ニッケラート単体結晶の環境圧力合成のための実行可能な方法を示した.
• 二層のニッケラート系における超伝導性をサポートする結晶構造の解像度
• ニッケラート超伝導体におけるより高い臨界温度を達成するための経路を制御された格子歪みによって確立した.