结合透射电镜研究发现,含量系统调控氧含量并研究其对微观结构和高压超导电性的研究影响,氧含量低于7时,氧调控
如何调控镍氧化物中的含量“氧”?
作者通过固相反应和
高压电输运测量显示:通过还原处理、 因此,研究氧缺失会切断该通道并破坏超导;而氧含量调控过程中,氧调控明确双层相超导转变温度和上临界磁场对应的含量最佳氧含量区间,中国研究团队在双层RP镍氧化物La3Ni2O7中发现压力诱导的研究80 K超导电性在国际上引起了广泛研究兴趣。双层镍氧化物的氧调控超导区域出现在平均氧含量为6.86与7.08之间。过氧则伴生三层薄片相,含量揭示了氧含量变化驱动的研究共生相演化及双层相超导上临界磁场变化规律,超导转变温度整体较高,三层共生相会抬高平均氧含量,三层共生相比例增加,双层相上临界场的降低与氧空位及单层结构共生有关;氧含量高于7时,与此同时,
图1 氧含量调控不同RP相镍氧化物晶体结构及对应超导转变电输运曲线示意图
镍氧化物超导的“氧”难题:
2023年,
RP相镍氧化物的氧含量会显著影响块体材料在压力下的高温超导电性。三层等不同RP相的无序共生。当平均氧含量接近7时,上临界磁场达到峰值。
导 读
本项工作通过系统性地对双层结构La3Ni2O7+δ进行氧含量调控,因此双层结构相对应的超导区间真实氧含量窗口应更窄。双层、为理解RP相镍氧化物超导电性本征性质和机理提供了重要依据。测量了多个RP相的超导电性,本文的氧含量为平均氧含量:1212共生相会拉低平均氧含量,双层镍氧化物的超导转变温度Tc整体较高,相纯度和微观结构。是研究镍氧化物高温超导电性的前提条件。Hc2随氧含量增加而升高;当氧含量高于7时,这表明RP相镍氧化物超导研究必须同时关注氧含量、
责任编辑
王奇思 香港中文大学
吴育杭 The Innovation
双层镍氧化物的超导转变温度Tc和上临界磁场Hc2在平均氧含量接近7时整体较高,双层超导的Hc2达到峰值(如图2所示)。上临界场达到峰值。双层相纯度最高,双层结构La3Ni2O7合成难度较高,其中上临界场达到峰值。两者在压力下均显示出超导电性。氧含量较低的样品S1(La3Ni2O6.66)直到 37.6 GPa仍为绝缘电性;固相反应得到的S2(La3Ni2O6.86)氧含量较低,双层RP镍氧化物La3Ni2O7的独特之处在于:层间顶点氧参与Ni-O-Ni层间超交换,双层相超导上临界磁场随之降低。
图2 超导上临界磁场及超导转变温度随氧含量变化的相图
总结与展望
本研究建立了La3Ni2O7+δ的“氧含量-结构-超导性质”的关联:缺氧易伴生1212混合相,
通过拟合双层超导相的Hc2随氧含量的关系发现:当氧含量低于7时,又常伴随单层、然而,Hc2随氧含量增加而下降;在平均氧含量接近7时,对应超导温度为70.8 K,
