中文

常压镍酸盐薄膜中超导起始温度高于60 K

超导电性 2026-03-12 v2

摘要

常压镍酸盐超导的起始转变温度(TconsetT_{c}^{onset})被限制在约50 K,这一数值低于铜氧化物(约133 K)和铁基超导体(约55 K)的对应值,尽管高压下展现出前景。我们报告了在SrLaAlO4衬底上外延生长的(La,Pr)3Ni2O7薄膜中约63 K的常压超导起始温度。这一TcT_{c}飞跃得益于将巨型氧化原子层外延(GAE)方法推向极端非平衡生长状态。该方法同时通过更高温度增强动力学,并在原位实现完全氧化而无需后退火。同步辐射X射线衍射和扫描透射电子显微镜证实该方法可制备大尺度晶体纯度的薄膜,克服了受应变超导相固有的亚稳态。输运测量显示零电阻温度(TczeroT_{c}^{zero})达到约37 K,而互感测量表明约23 K处出现稳健的反磁性转变。这些薄膜的正常态电阻-温度曲线呈现系统性演化:幂律指数α\alpha从较低TconsetT_{c}^{onset}时的费米液体行为(α\alpha≈2)演化为较高TconsetT_{c}^{onset}样品中的非费米液体行为(α\alpha≈1),直接将增强的超导性与非费米液体行为联系起来。通过互感技术绘制涡旋熔化相图进一步揭示二维熔化极限被抑制至接近零,表明镍酸盐具有比铜氧化物显著更强的层间耦合。这些结果将镍酸盐确定为具有强层间耦合的常压非费米液体高温超导体。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04708,
  title  = {Superconductivity onset above 60 K in ambient-pressure nickelate films},
  author = {Guangdi Zhou and Heng Wang and Haoliang Huang and Yaqi Chen and Fei Peng and Wei Lv and Zihao Nie and Wei Wang and Qi-Kun Xue and Zhuoyu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04708},
  year   = {2026}
}