掺杂空层结构氧化铜薄膜中实现100 K以上的超导性
超导电性
2026-05-29 v1
摘要
自人类发现( La,Ba )2CuO2 超导性以来，已提出或人工构筑出广泛的结构差异的氧化铜超导体，以阐明高温超导性的物理机制。其中，空层结构氧化铜拥有最简单的结构，仅包含超导性的必备要素：被spacer离子分隔的CuO方平面~\cite{siegrist1988parent}。尽管该构型已提出近40年，然而通过化学掺杂在该化合物中实现空层结构氧化铜的掺杂超导性至今仍未实现，这是该领域的一个根本性开放问题。本文报告了在掺杂空层结构氧化铜薄膜中观察到的超导性。通过测量SrRbCuO单晶薄膜的电阻率和磁场响应，显示出超导跃迁，其高起始温度达100 K。通过 rubidium 掺杂与掺入掌导氧的协同效应实现掺杂，结构分析和输运测量均对此一点提供了证据。作为氧化铜族的母结构~\cite{chu2015hole}，掺杂空层结构氧化铜提供了一个独特的平台，用于重访氧化铜超导体中的关键之谜~\cite{keimer2015quantum,tsuei2000pairing,armitage2010progress,dagotto1994correlated}，包括奇异金属~\cite{proust2019remarkable,taillefer2010scattering} 和电子-空子对称性~\cite{tohyama2004asymmetry,segawa2010zero,lee2014asymmetry}，同时与氧化铜-镍酸对称性保持一致~\cite{li2019superconductivity,zeng2022superconductivity,chow2025bulk,lechermann2020late}。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.29352,
title = {Hole-doped superconductivity above 100 K in infinite-layer cuprate thin films},
author = {Biemeng Jin and Saurav Prakash and Zhaoyang Luo and Shengwei Zeng and Jing-Yang Chung and Xing Gao and Zhi Shiuh Lim and Jiangbo Luo and King Yip and Wei Zhang and Nurul Fitriyah and Shuhan Lu and Taiyu An and Ping Yang and Qian He and Silvija Gradečak and Huajun Liu and A. Ariando},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29352},
year = {2026}
}