在压力四边形La2PrNi2O7中散装高温超导
Ningning Wang1,2, Gang Wang3,4, Xiaoling Shen5,6
1Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China. nnwang@iphy.ac.cn.
Nature
|October 2, 2024
概括
Pr-doped La2PrNi2O7 具有超过 15 GPa 的散热高温超导性 (HTSC),由清晰的二磁信号证明. 这一发现解决了争议,并为在双层酸盐中探索HTSC铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 凝聚物质物理学
- 固态化学
背景情况:
- 像La3Ni2O7这样的Ruddlesden-Popper (R-P) 双层酸盐在压力下显示出高温超导性的潜力.
- 之前的研究报告尼基酸盐的抗性为零,但缺乏明确的二磁信号,阻碍了批量超导性的确认.
- 包括竞争的RP相和多态相在内的相识别挑战使这些材料中的HTSC的理解复杂化.
研究的目的:
- 在双层酸盐中实现散装HTSC,并确定特定的超导相.
- 研究Pr-doping对La2Ni2O7的结构和超导特性的影响.
- 解决有关这些材料中HTSC的性质和检测的现有争议.
主要方法:
- 用praseodymium (Pr) 合的La2PrNi2O7多晶样品的合成
- 应用水静压和测量电阻.
- 检测二磁信号以确认散装超导.
- 结构分析以确定相位过渡和纯度.
主要成果:
- Pr-doping有效地抑制竞争的 R-P 阶段,在 La2PrNi2O7 中产生几乎纯的双层结构.
- 压力诱导的结构转变从正方形到四边形发生在11GPa左右,在此之后出现HTSC.
- 超导过渡温度在18-20GPa时达到创纪录的高度 (高达~XXK).
- 在15GPa以上,在75K以下观察到明确的二磁信号,证实了大量的HTSC与显著的屏蔽分数.
结论:
- 在二层尼基酸盐中的散装HTSC被证实在Pr-doped La2PrNi2O7中,解决了之前的模两可.
- 该研究为在相关材料中实现和识别散装HTSC提供了一条途径.
- 这些发现为正在进行的新型超导体的研究提供了关键的见解.
