报告题目:镍基高温超导体单晶生长新方法和镍基“YBCO”的发现
报 告 人:张俊杰,山东大学晶体材料全国重点实验室
报告时间:2025年6月5日(周四)上午10:00
报告地点:物理楼W105
报告摘要:高温超导机理和新型高温超导材料的探索一直是凝聚态物理领域的前沿研究课题。2023年中山大学王猛教授和清华大学张广铭教授领导的研究团队在双层镍氧化合物La3Ni2O7单晶中发现了临界转变温度78K@18.9 GPa的高温超导电性,引发了镍基高温超导研究热潮。经过1年多的研究,仍然存在一些关键基础科学问题亟待解决,包括超导转变温度能否提高,是否能在常压下实现镍基体块高温超导等。本报告中,我将介绍我们团队在镍基氧化物单晶生长、结构和物性研究方面取得的一些进展,主要包括:(1)开发镍基高温超导体单晶生长新方法,首次在常压下采用助熔剂法生长了La4Ni3O10-δ和La3Ni2O7-δ单晶[1,2],克服了高压制备条件,极大地降低了镍基超导研究单晶制备门槛,并在高压下观测到超导电性[3];(2)设计和发现了一类全新的、长程有序排列的杂化Ruddlesden-Popper层状镍氧化合物,在常压下生长了单层和双层杂化的RP相单晶,为探索新的镍基超导体提供了新的材料体系[4];(3)在常压下生长了高质量的双层镍氧化合物La2SmNi2O7单晶,其超导转变温度为92 K,零电阻温度73 K。发现高压下的最高超导转变温度与常压下的面内畸变正相关,指明了继续提升镍基超导Tc的方向[5]。
参考文献:
[1] 张俊杰等,一种常压下生长钙钛矿镍氧化合物单晶的方法,2023-07-26,中国发明专利,授权号CN117127260B.
[2] F. Li et al. Cryst. Growth Des. 24, 347-354 (2024).
[3] F. Li et al. arXiv: 2501.13511 (2025).
[4] F. Li et al. Phys. Rev. Mater. 8, 053401 (2024).
[5] F. Li et al. arXiv: 2501.14584 (2025).
报告人简介:张俊杰,山东大学教授、博士生导师。2008年本科毕业于山东大学材料科学与工程学院,并保研晶体材料研究所,师从陶绪堂教授,硕博连读,于2013年获山东大学材料学博士学位。2013-2017年和2017-2019年先后在美国阿岗国家实验室John F. Mitchell课题组和橡树岭国家实验室Raphael P. Hermann课题组从事博士后研究。2019年11月入职山东大学。长期从事关联量子材料单晶生长、结构与物性研究工作,在Nat. Phys., Phys. Rev. Lett., PNAS, JACS等期刊上发表学术论文60余篇,引用2500余次,h因子26(Google Scholar)。2013年作为中国优秀博士研究生代表参加第63届林岛诺贝尔奖获得者大会,与34位诺贝尔奖得主面对面交流;2014年获山东省优秀博士学位论文;2016年获教育部自然科学二等奖(第四完成人);2017年获美国物理学会DMP Post Doctoral Travel Awards。