在超导LaPr2Ni2O7膜中,临界厚度和长期环境稳定性
Yuexin Shi1, Chenyao Song1, Yingze Jia2,3
1School of Physics, State Key Laboratory for Extreme Photonics and Instrumentation, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 15, 2025
概括
研究人员制造了LaPr2Ni2O7薄膜,观察了高达44K的超导性.较厚的薄膜形成了一层保护层,增强了稳定性,并允许更厚,更稳定的酸超导膜.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 尼基酸盐的环境压力超导性是最近的一项突破.
- 这些材料的制造具有挑战性,在厚度和稳定性方面存在限制.
- 压力张力 (La,Pr) 3Ni2O7 薄膜显示出有希望的结果,但需要进一步研究.
研究的目的:
- 用于制造不同厚度的LaPr2Ni2O7薄膜.
- 为了研究这些薄膜的超导特性和稳定性.
- 了解薄膜厚度和保护层在超导性上的作用.
主要方法:
- 薄膜沉积LaPr2Ni2O7的厚度从3.5到23.5纳米.
- 超导测量包括过渡温度 (Tc) 的确定.
- 取决于角度的磁场研究和旋异性质分析.
- 结构和运输测量.
- 现场无形氧化物封闭以提高稳定性.
主要成果:
- 在所有制造的薄膜中观察到超导性,最大Tc为44K.
- 没有发现Tc和薄膜厚度之间的明显相关性.
- 超导性仅限于距离接口10nm的范围内.
- 较厚的薄膜 (>10 nm) 形成一个保护性 (La,Pr) 4Ni3O10表面层.
- 无形氧化物封装显著提高了薄膜的稳定性,在较厚的薄膜中将其延长到100天以上.
结论:
- 拉普2尼2奥7薄膜表现出二维超导性.
- 在更厚的薄膜中形成保护性表面层,提高环境稳定性.
- 无形氧化物封闭是一种有效的策略,以防止尼基酸超导体的降解.
- 这项工作为制造更稳定,可能更厚的酸超导膜铺平了道路.
