量子功能材料国家重点实验室、南方科技大学物理系、粤港澳大湾区量子科学中心、清华大学薛其坤-陈卓宇团队、中国科学技术大学沈大伟团队合作,打造出两种新型压力镍基氧化物超导材料。人工设计的大气。极端氧化条件下原子序列的堆叠。相关研究成果8日发表在国际期刊《自然》上。高温超导是凝聚态物理最重要的研究前沿之一。镍基材料被认为是继铜基高温超导体和铁基高温超导体之后第三个有望帮助阐明高温超导机理的系统。然而,高氧之间存在热力学冲突。镍基超导材料的合成和控制以及实现稳定晶格生长所需的idation状态。研究团队的专利“强氧化物原子逐层外延”技术创造了高度不平衡的生长区,可以在生长过程中一步完成薄膜的结构构建和完全氧化。基于该技术,研究团队根据人工设计的原子堆叠平面,精确合成了单层超结构、单层超结构和两层超结构以及两层超结构三种新型镍基超结构材料,并发现了单层超结构。二层和三层超导的超结构可以在常压下实现高温超导,初始转变温度分别达到50开尔文(K)和46 K,均超过了常规超导的“麦克米伦极限”电导率理论,而单层和三层上部结构仅表现出金属特性。然后,研究人员将原子精确的结构控制与角分辨光电子能谱相结合,系统地比较具有不同堆叠结构的镍基氧化物薄膜。他们发现超导结构在布里渊区顶角附近有一个称为伽玛带的费米口袋。在非超导结构中,该γ带不能形成费米口袋。这一发现通过实验证明了原子的堆叠结构、电子的能带与超导之间的关系,并能够识别出决定超导存在与否的“电子基因”,为阐明镍基高温超导的微观机制提供了明确的实验证据。科技日报记者 罗云鹏(文章图片由调研提供)团队)