100开尔文高温超导新材料:镧钕镍氧化物
作者: aeks | 发布时间: 2026-08-13 02:15 | 更新时间: 2026-08-13 02:15
双层鲁德伦-波普(Ruddlesden-Popper)镍氧化物La₃Ni₂O₇是一种备受关注的新型高温超导候选材料,但如何系统、可控地提升其超导临界温度(Tc)一直是个难题。本研究通过高质量多晶合成技术,成功制备了迄今稀土取代程度最高的La₃₋ₓNdₓNi₂O₇系列样品(x取值范围0至2.4)。研究发现:钕(Nd)原子的引入会压缩晶格,增强自旋密度波(SDW)有序态,并提高材料从正交相转变为四方相所需的压强——这说明磁性与晶体结构紧密耦合。在高压电输运测量中,所有掺杂浓度下均观测到超导现象;当x=2.1和2.4时,电阻开始下降对应的超导起始温度(Tc onset)达约93 K,而电阻对温度导数的峰值显示超导特征温度可达96–97 K。进一步采用近年应用于镍基超导体的射频传输技术,在x=2.1样品中明确探测到100.5 K的超导信号,首次将该类材料的Tc推至100 K以上。这项工作揭示了磁性(特别是自旋密度波)在提升Tc中的关键作用,并提出‘结构描述符’——即通过调控晶格对称性(如正交/四方相变压力)可作为有效提升镍基超导体临界温度的设计指标。