报告题目：镍基高温超导体的高压研究进展
报 告 人：程金光，中国科学院物理研究所
报告时间：2024-12-12 16:00
报告地点：理学院郑裕彤大讲堂
内容摘要：发现高临界温度(Tc)的新超导体系并揭示其物理机制一直是超导领域的研究前沿。具有与铜氧化物高温超导体类似晶体结构和电子构型的镍氧化物，曾被认为是潜在的高温超导体系[1]，但直到2019年才在无限层结构的Nd0.8Sr0.2NiO2薄膜中发现超导电性[2]，开启了镍基超导体实验研究的序幕。2023年发现双镍氧层钙钛矿材料La3Ni2O7在高压下具有高达Tc = 80K的高温超导特征[3]，引起了国内外同行的广泛关注并掀起了镍基高温超导体研究的热潮。近期高压下发现三镍氧层钙钛矿La4Ni3O10单晶在高压也具有接近Tc = 30K的超导转变[4]，进一步丰富了镍基超导体家族。但由于这类镍氧化物钙钛矿体系的结构复杂多变且对生长条件敏感、氧含量易于调控且对物性影响显著，目前关于镍基超导体的实验研究结果仍存在一些争议。本报告中，我将首先概述目前镍氧化物超导体（包括无限层结构、双层和三层钙钛矿结构）的研究进展、现状和问题，然后介绍我们利用高静水压调控手段研究镍基超导体的实验进展，包括高压下无限层镍基超导体的正压力效应[5]，La3Ni2O7多晶中实现零电阻高温超导态[6]，双镍氧层La2PrNi2O7多晶中实现块体高温超导电性[7]，以及La3-xRxNi2O7中结构相变压力与R位离子半径的负相关性[8]等，最后我将结合实验结果讨论微观结构的交织共生或堆垛无序对镍基高温超导电性的影响。
[1] V. I. Anisimov, D. Bukhvalov, T. M. Rice, Phys. Rev. B 59, 7901 (1999)
[2] D. F. Li, K. Lee, B. Y. Wang, et al., Nature 572, 624 (2019)
[3] H. L. Sun, M. W. Huo, X. W. Hu, et al., Nature 621, 493 (2023)
[4] Y. H. Zhu, D. Peng, E. K. Zhang, et al., Nature 631, 531 (2024)
[5] N. N. Wang, M. W. Yang, Z. Yang, et al., Nature Commun. 13, 4367 (2022)
[6] G. Wang, N. N. Wang, X. L. Shen, et al., Phys. Rev. X 14, 011040 (2024)
[7] N. N. Wang, G. Wang, X. L. Shen, et al., Nature 634, 579 (2024)
[8] G. Wang, N. N. Wang, T. L. Lu, et al., ArXiv: 2408.09421 (2024)
报告人简介：程金光，中国科学院物理研究所研究员，博士生导师，副所长。2010年获美国德克萨斯大学奥斯汀分校博士学位并进行两年博士后研究。2012年加入中国科学院物理研究所，主要从事高压极端条件下的新材料合成与物态调控研究，两次访问日本东京大学物性研究所开展合作研究。曾获中国科学院卢嘉锡青年人才奖和马丁伍德爵士中国物理科学奖，2020年获国家级人才项目资助。迄今在Nature及子刊、Phys. Rev. Lett.和PNAS等期刊上合作发表论文250余篇。
