“高溫超導研究的突破大多由實驗特別是新超導體的發現驅動,迄今為止還有很多現有理論無法完全解釋的現象。”趙俊介紹,“鎳氧化物單晶樣品的生長條件十分苛刻,需要在特定的高氧壓的環境中,保持高溫和尖銳的溫度梯度,才能實現單晶樣品的穩定生長。由于成相的氧壓窗口很小,因此容易出現多種成分的鎳氧化物層狀共生的現象,且生長過程中極易出現大量頂點氧位置的缺陷,這可能是鎳氧化物超導含量低的原因。”
該團隊利用高壓光學浮區技術生長了大批樣品,最終成功合成了純相三層鎳氧化物單晶樣品。團隊還開展了一系列中子衍射和X射線衍射測量,精確測定了材料的晶格結構和氧原子坐標及含量,發現其中幾乎沒有頂點氧缺陷。
此外,該研究還發現,該類材料呈現出奇異金屬和獨特的層間耦合行為,為人們理解高溫超導機理提供了新的視角和平臺。
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