我国科学家揭示新型镍基材料高温超导电性的结构起源
2024-10-03 09:22:40 - 环球网
来源：科技日报
科技日报记者陆成宽
高温超导研究又有新突破。10月2日，《自然》杂志在线发表了一项我国科学家关于镍基高温超导体研究的重要进展。
基于国家重大科技基础设施综合极端条件实验装置，来自中国科学院物理所等单位的科研人员，在镨(Pr)掺杂的双镍氧层钙钛矿材料La
2PrNi
2O
7中实现块体高温超导电性，并揭示了微观结构无序对高温超导电性的不利影响。这意味着新型镍基高温超导体的结构得到了实验确认。
超导体是指在特定温度条件下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料，能广泛应用于电力传输和储能、医学成像、磁悬浮列车、量子计算等领域。
“由于在变革性技术方面具有巨大的应用前景，高温超导体研究备受科研人员关注。”论文共同通讯作者、中国科学院物理所研究员程金光介绍，寻找新的高温超导体系并揭示其物理机制，是超导领域的研究前沿。
“去年，我国学者发现双镍氧层钙钛矿材料单晶具有高温超导电性，因此掀起了镍基高温超导的研究热潮。”论文共同通讯作者、中国科学院物理所研究员周睿说。
在最新研究中，科研人员制备了单相性良好的镨(Pr)掺杂的双镍氧层钙钛矿材料La
2PrNi
2O
7多晶样品，并在该样品中同时观测到块体高温超导电性的两个关键实验证据，即零电阻和完全抗磁性。
“研究结果表明，镍基高温超导电性起源于双镍氧层钙钛矿相。”程金光说，这一工作对于镍基高温超导材料的进一步优化设计与合成具有重要指导作用，将推动镍基高温超导体的研究进程。
据悉，综合极端条件实验装置是国际先进的集极低温、超高压、强磁场和超快光场等综合极端条件为一体的用户实验装置，可极大提升我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力，其北京部分于2017年开始动工，2023年初全面投入试运行，目前已有20个实验站对国内外用户开放。