最近，南京大学的聂越峰教授把高温超导穹顶的突破给找到了，是在一种名为La₃Ni₂O₇的镍基材料薄膜中。科学家们用这种材料追踪电子态的演化，逐个原子地调整它。 这个研究主要是为了寻找超导材料中的特定形状——一个穹顶。很多具有吸引力的超导材料，在相图中只显示超导电性在一个弯曲区域内出现和消失。如果发现这个穹顶，通常意味着研究人员找到实现高温超导的正确因素了。 聂越峰和他的团队对镍酸盐很感兴趣，因为它们跟铜酸盐有类似之处，铜酸盐保持了高温超导纪录。他们打算研究镍酸盐在不同条件下如何表现出不同的电子态。为了实现这个目标，他们用分子束外延（MBE）技术逐层构建了超薄镍酸盐薄膜，再通过应变工程改变晶格结构。 研究者还使用了两种主要方法来调整电荷载流子数量：一个是用锶原子替换镧原子；另一个是通过调节氧含量。通过这些手段，他们把材料版本弄得略有不同，并且测量了霍尔系数来追踪电荷载流子的类型。 最终结果显示出一个超导穹顶的弯曲区域，超导电性出现在特定条件范围内并增强。这个结果跟电子掺杂的铜基超导体中的情况非常相似。聂越峰认为这意味着这里的超导电性可能与费米面重构和电子对称性密切相关。 这项研究发表在《物理评论快报》上，他们接下来计划使用角分辨光电子能谱（ARPES）直接观察电子结构演化过程，以理解微观机制。如果朋友们喜欢这个话题，请关注“知新了了”！