图说：（a）La4Ni3O10-δ单晶样品相片；（b）中子和X-ray单晶衍射数据；（c）压力下晶格结构的演化

　　超导体因巨大使用潜力非常重视，寻觅新式高温超导体是科学界孜孜以求的方针。Nature刚刚发布复旦最新效果，又一新式高温超导体被发现。

　　复旦大学物理学系赵俊教授团队使用高压光学浮区技能成功生长了三层镍氧化物La4Ni3O10高质量单晶样品，证明晰镍氧化物中具有压力诱导的体超导电性 (bulk superconductivity)，其超导体积分数到达86%。

　　研讨还发现，该类资料出现出奇特金属和共同的层间耦合行为，为人们了解高温超导机理供给了新的视角和渠道。

　　北京时间7月17日晚，该研讨效果发表于最新一期的《天然》（Nature）。

　　超导体指的是在特定改变温度之下电阻为零且出现彻底抗磁性的资料，能大范围的使用于电力传输和储能、医学成像、磁悬浮列车、量子核算等范畴，具有极端严重的科学研讨和技能使用价值。迄今为止，已有10位科学家因超导研讨获诺贝尔奖。

　　1911年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯在汞（Hg）中初次发现超导现象——当他把汞冷却到约4 K（“K”为热力学温度单位“开尔文”，4 K=-269.15℃）时，汞的电阻忽然消失，变为零。尔后好久，科学家们都以为只要汞、铅、铝等惯例金属和简略合金，在极低温下才干展现出超导性。

　　直到1986年，约翰内斯·贝德诺尔茨和卡尔·亚历山大·米勒在镧钡铜氧化物（La-Ba-Cu-O）中发现了高温超导现象，临界温度能够高达30 K。后来，包含我国科学家在内的多国科学家将其超导临界温度提升至液氮温区（77 K）直至超越130 K。

　　高温超导现象的发现，突破了人们对超导只能存在于极低温的认知。多年来，世界各国科学家环绕高温超导现象进行了各式各样的方式的深入研讨，但通过近四十年尽力，其构成机理仍是未解之谜。

　　研讨高温超导的一个重要课题，便是寻觅新式高温超导体。镍元素在元素周期表中紧邻铜元素，镍氧化物被以为是完成高温超导电性的重要候选资料之一。但通过几十年的研讨，人们发现在镍氧化物中完成超导电性的条件非常严苛。

　　2023年，我国科学家在具有双层NiO2面结构的镍氧化物La3Ni2O7中发现了压力诱导的高温超导电性，超导临界温度到达80 K，进一步将镍氧化物的超导改变温度进步到了液氮温区。但这种资料的超导体积分数较低，很难构成体超导电性。因而，寻觅新的超导系统，进步超导体积分数，完成体超导电性非常要害。

　　在Nature此次发布的研讨效果中，赵俊团队成功合成了高质量的三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品，样品在低于超导临界温度下表现出了零电阻和彻底抗磁的迈斯纳效应，超导体积分数到达86%，有力证明晰镍氧化物的体超导性质。

　　“这个超导体积分数与铜氧化物高温超导体挨近，毫无疑问证明晰镍氧化物的体超导电性。”赵俊表明。

　　以高质量单晶样品为根底，团队与合作者使用金刚石对顶砧技能，发现了La4Ni3O10压力诱导的超导零电阻现象，在69 GPa压力下，超导临界温度到达30 K。依据抗磁性数据预算，该单晶样品的超导体积分数高达86%，证明晰镍氧化物的体超导性质。

　　这项研讨成果还精密刻画了La4Ni3O10系统在压力下的超导相图，阐明晰电荷密度波/自旋密度波、超导、奇特金属行为和晶体结构相变在相图中的联系。依据成果得出镍氧化物超导可能与铜氧化物超导有不一样的层间耦合机制，为镍氧化物超导电性机理的研讨供给了重要见地，并为探求自旋序-电荷序、平带结构、层间相关、奇特金属行为和高温超导电性之间的杂乱相互作用供给了重要的资料渠道。

　　下一步，赵俊团队还将持续聚集高温超导范畴严重问题，探求不同系统高温超导体的内在联系和机理，了解和发现更高功能的高温超导体。