作者:孙丹宁 来源: 中国科学报 发布时间:2025-10-30
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吉林大学
在高压条件下合成新型碳基超导体

 

本报讯(记者孙丹宁)近日,吉林大学教授王洪波等人在新型碳基超导体研发方面获得新进展。他们以单质钠和石墨为前驱物,在高压条件下成功合成了一种新型碳基超导体。相关研究成果发表于《物理评论快报》。

自发现超导电性以来,新型高温超导体一直是凝聚态物理与材料科学领域的研究热点。低维度长期以来被认为是促进高温超导的重要因素。作为典型的二维材料体系,石墨插层化合物独特的电子结构和可调控的层间相互作用,使其在探索高温超导机理与新型超导材料方面备受关注。然而,尽管经过多年的努力,石墨插层化合物中的超导转变温度最高纪录仍停留在2007年报道的CaC6体系,在高压下仅为15.1开尔文。

在这项工作中,研究团队以单质钠和石墨为前驱物,在高压条件下成功合成了一种新型碳基超导体。电输运性质测量表明,该碳化物在约14吉帕高压条件下,超导温度高达28开尔文,几乎是CaC6所保持纪录的两倍。研究团队结合同步辐射X射线衍射实验与CALYPSO晶体结构预测,确定了超导相的结构为二阶插层的NaC8,其中钠原子分布在双层石墨烯之间的层间空间中。

该工作不仅打破了石墨插层化合物领域近20年来未被超越的超导温度纪录,实现了人们长期以来对高转变温度碳基超导体的实验探索目标,还为进一步探索新型高温碳基超导体提供了更丰富的结构原型。

相关论文信息:https://doi.org/10.1103/2t6l-sqmj

《中国科学报》 (2025-10-30 第3版 综合)
 
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