近日，中山大学物理学院教授王猛团队与上海前瞻物质科学研究院研究员曾桥石团队合作，在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助下，在La3Ni2O7超导电性研究方面取得新进展。相关成果发表于《国家科学评论》（National Science Review）。
La3Ni2O7的超高压超导相图。研究团队供图
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高温超导，作为物理学领域中最复杂且极具魅力的研究方向之一，始终吸引着全球科学家的目光。在过去近40年的时间里，铜氧化物是唯一转变温度进入液氮温区的超导体，寻找新的高温超导体、探寻高温超导的“共同基因”是破解高温超导机理的重要研究方向。2023年，王猛团队同合作者首次在镍氧化物La3Ni2O7单晶中发现压力诱导的转变温度达到80K的超导电性，其研究结果迅速引起了镍氧化物高温超导研究热潮。
高压下的超导电性为阐明超导相及关键物性带来了挑战。单晶样品中压力下的高温超导相结构、丝状超导和体超导等关键性质一度成为学术争论焦点，直流磁场下的迈斯纳效应和超高压力下超导电性的演化实验研究一直缺失。
为此，王猛团队利用自主搭建的高压实验研究平台对La3Ni2O7单晶的高压电输运特性进行了系统性测量，研究结果精细刻画了双层镍氧化物独特的接近“直角三角形”的超导相图。加压过程中，晶体结构也发生了从正交相到四方相的转变，研究结果预示超导电性的出现同时伴随着结构相变。此外，王猛团队与曾桥石团队合作，利用超导量子干涉仪首次在直流磁场下测量到了La3Ni2O7的迈斯纳效应，估算出在22GPa时超导体积超过40%，证实了La3Ni2O7单晶的体超导电性。
La3Ni2O7的直流磁化率迈斯纳效应。研究团队供图
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“该工作在论文预印本平台公布后即受到理论和实验研究工作者广泛关注，arXiv平台版本已被引近50次。”论文共同通讯作者王猛表示，其研究工作有力证实了双层镍氧化物高温超导体内禀的体超导电性，其独特的“直角三角形”超导相图为La3Ni2O7超导机理研究提供了重要的实验基础。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf220
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