我科學家取得鎳基超導體機理研究突破
【科技前沿】
光明日報廣州11月2日電(記者吳春燕 通訊員李建平、朱嘉豪)近日,物理學期刊《物理評論快報》刊登中山大學物理學院姚道新教授團隊成果,該團隊在國際上首次提出了雙層鎳氧超導體(ti) 的多軌道模型,並分析了其電磁性質。這一成果對於(yu) 理解新型鎳基超導體(ti) 的微觀圖像和超導機理起到了重要作用。這標誌著繼全球率先發現新型雙層鎳氧化物超導體(ti) 後,中國科學家又在其機理研究上做出領先成果。
超導材料具有絕對零電阻、完全抗磁性和宏觀量子隧穿效應的特殊性質,具有重要的科學和應用價(jia) 值,是國際上重要的科學前沿。此前,中山大學王猛教授團隊首次發現液氮溫區鎳氧化物超導體(ti) La3Ni2O7,引發學界新一輪高溫超導研究熱潮。
“其意義(yi) 不僅(jin) 在於(yu) 這是繼銅氧化物之後一種全新的高溫超導體(ti) 係,更在於(yu) 通過比較研究,有可能推動科學家破解高溫超導機理,設計新的更多更容易應用的高溫超導材料,進而實現更加廣泛的應用。”王猛說。
姚道新團隊率先開始破譯鎳氧化物的超導機理。該論文利用密度泛函理論對高壓相的雙層鎳氧超導體(ti) 進行了係統性計算,建立了一個(ge) 雙層兩(liang) 軌道模型,準確地反映了費米麵和電子能帶,表明了層間的強關(guan) 聯特性,分析了鎳氧化物超導配對的關(guan) 鍵因素。在此基礎上,團隊進一步考慮了氧的軌道貢獻,並提出了一個(ge) 高能的11軌道模型,有助於(yu) 分析鎳的超交換過程和氧的摻雜效應。這對於(yu) 理解雙層鎳氧超導體(ti) 的微觀圖像和超導機理起到了十分重要的作用,為(wei) 鎳氧超導體(ti) 從(cong) 實驗研究到後續的理論研究搭建了橋梁。
中山大學物理學院博士研究生羅誌輝、胡訓武為(wei) 論文的共同第一作者,教授姚道新為(wei) 論文通訊作者,副教授吳為(wei) 參與(yu) 了理論工作,教授王猛進行了實驗和理論的合作。
《光明日報》(2023年11月03日 08版)
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