博士后一作兼通讯！中科院物理所「国家杰青」团队，重磅Nature！

主要观点总结

本文介绍了在Ruddlesden–Popper双层镍酸盐La 3 Ni 2 O 7中通过压力诱导实现高温超导（HTSC）的现象。通过Pr掺杂解决了识别HTSC相的问题，得到了几乎纯净的双层结构。研究表明压力诱导的正交到四方结构转变是HTSC出现的关键。在La 2 PrNi 2 O 7中，最高超导转变温度达到82.5K。通过抗磁信号和超导屏蔽体积分数的检测，证实了体HTSC的存在。文章还讨论了堆垛层错对超导性能的影响，以及抑制堆垛层错和提高相纯度的策略。研究成果对于探索双层镍酸盐中的HTSC机制具有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: Ruddlesden–Popper双层镍酸盐La 3 Ni 2 O 7在高压下表现出高温超导特征。

在中国科学院物理研究所国家杰青程金光教授等人的研究中，通过压力诱导实现了单晶和多晶样品的零电阻。然而，由于超导体积分数低的丝状性质，明显的抗磁信号仍然缺乏。

关键观点2: Pr掺杂解决了识别HTSC相的问题。

通过Pr替代La可以有效抑制不同R-P相的共生，从而得到几乎纯净的双层结构。这对于实现块体HTSC至关重要。

关键观点3: 压力诱导的结构转变是HTSC出现的关键。

在La 2 PrNi 2 O 7中，压力诱导的从斜方到四方结构转变是HTSC出现的先驱。这种转变发生在大约11GPa的临界压力下，在更高的压力下会出现超导性。

关键观点4: 存在体HTSC的证据。

通过进行磁化率测量，在高于15GPa的压力下，检测到清晰的抗磁信号，为体超导性提供了直接证据。超导屏蔽体积分数随着压力迅速增加，证实了所观察到的HTSC的体性质。

关键观点5: 抑制堆垛层错对于充分发挥镍酸盐材料超导性的潜力至关重要。

堆垛层错主要由不同Ruddlesden-Popper相的共生引起，这使结构均匀性和超导性能变得复杂。通过Pr取代抑制堆垛层错是增强镍酸盐超导性能的关键策略。

文章预览

最近发现，Ruddlesden–Popper (R–P) 双层镍酸盐 La 3 Ni 2 O 7  在 14 GPa 以上的压力下表现出高温超导 (HTSC) 的特征。后续研究在静水压力条件下实现了单晶和多晶样品的零电阻。然而，由于超导体积分数低的丝状性质，明显的抗磁信号（超导体的另一个标志）仍然缺乏。新的 1313 多晶型物和竞争的 R–P 相的存在掩盖了对 HTSC相的正确识别。因此，实现块体 HTSC 和识别起作用的相是最突出的任务。 鉴于此， 中国科学院物理研究所国家杰青 程金光教授 、 周睿研究员、王宁宁博士 和 东京大学固体物理研究所 Yoshiya Uwatoko教授 在镨(Pr)掺杂的La 2 PrNi 2 O 7 多晶样品中解决了这些问题。他们发现 用Pr替代La可以有效抑制不同R-P相的共生，从而得到几乎纯净的双层结构 。对于La 2 PrNi 2 O 7 ，在Pc  ≈ 11 GPa时发生压力诱导的正交到四方结构转变，在此之上进一步压缩 ………………………………