中山大学/清华大学同发Nature及Science，破解该领域的30年难题
发表于 ： 2023年 7月 13日 21:31
氧化铜材料的高温超导机制在被发现30多年后仍然是一个谜。一种阐明这一点的方法是寻找铜家族中不同观察结果之间的相关性。随着铜族各晶胞中CuO2层数n的增加，最高转变温度(Tc,max)呈现出普遍的钟形曲线，在n = 3处达到峰值。这种趋势的微观机制仍然难以捉摸。
2023年7月13日，清华大学朱静及王亚愚共同通讯在Science 在线发表题为“Correlating the charge-transfer gap to the maximum transition temperature in Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+σ”的研究论文，该研究使用先进的电子显微镜对1≤n≤9的Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+σ族铜酸盐的原子结构进行了成像；可以同时测量电荷转移间隙尺寸(D)随n的变化。该研究确定D的n依赖性遵循倒钟形曲线，在n = 3时D值最小。D, n和Tc,max之间的关系可以澄清铜酸盐中超导性的起源。总之，该研究为进一步提高铜超导体的工作温度提供了设计原则。
另外，2023年7月12日，中山大学王猛及清华大学张广铭共同通讯在Nature 在线发表题为“Signatures of superconductivity near 80 K in a nickelate under high pressure”的研究论文，该研究在14.0 ~ 43.5 GPa的高压电阻和相互感应磁化率测量中观察到La3Ni2O7单晶的超导特征，最大Tc为80k。高压下的超导相表现为Fmmm空间群的正交结构，Ni 阳离子的3dx2-y2和3dz2轨道与氧的2p轨道强混合。密度泛函理论计算表明，在费米能级下，由3dz2轨道和连接Ni-O双层的顶端氧组成的σ-bonding带的金属化是与超导性同时出现的。因此，该研究不仅为Ruddlesden-Popper 双层钙钛矿镍酸盐的高Tc超导性提供了重要线索，而且为研究高Tc超导机制提供了新的化合物家族
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2023年7月13日，清华大学朱静及王亚愚共同通讯在Science 在线发表题为“Correlating the charge-transfer gap to the maximum transition temperature in Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+σ”的研究论文，该研究使用先进的电子显微镜对1≤n≤9的Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+σ族铜酸盐的原子结构进行了成像；可以同时测量电荷转移间隙尺寸(D)随n的变化。该研究确定D的n依赖性遵循倒钟形曲线，在n = 3时D值最小。D, n和Tc,max之间的关系可以澄清铜酸盐中超导性的起源。总之，该研究为进一步提高铜超导体的工作温度提供了设计原则。
另外，2023年7月12日，中山大学王猛及清华大学张广铭共同通讯在Nature 在线发表题为“Signatures of superconductivity near 80 K in a nickelate under high pressure”的研究论文，该研究在14.0 ~ 43.5 GPa的高压电阻和相互感应磁化率测量中观察到La3Ni2O7单晶的超导特征，最大Tc为80k。高压下的超导相表现为Fmmm空间群的正交结构，Ni 阳离子的3dx2-y2和3dz2轨道与氧的2p轨道强混合。密度泛函理论计算表明，在费米能级下，由3dz2轨道和连接Ni-O双层的顶端氧组成的σ-bonding带的金属化是与超导性同时出现的。因此，该研究不仅为Ruddlesden-Popper 双层钙钛矿镍酸盐的高Tc超导性提供了重要线索，而且为研究高Tc超导机制提供了新的化合物家族
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