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最近，双层镍酸盐La₃Ni₂O₇被发现是一种新型超导体，在高压下转变温度T_c接近80 K。尽管研究者们进行了大量的理论和实验工作来了解其超导性质，但极压的要求限制了许多实验探针的使用，并限制了其应用潜力。

2024年12月19日，斯坦福材料与能源科学研究所Harold Y. Hwang教授、於逸骏博士、Eun Kyo Ko在国际顶级期刊Nature发表题为《Signatures of ambient pressure superconductivity in thin film La₃Ni₂O₇》的研究论文，Eun Kyo Ko、於逸骏博士为论文共同第一作者，Harold Y. Hwang教授、於逸骏博士、Eun Kyo Ko为论文共同通讯作者。

Harold Y. Hwang，斯坦福材料与能源科学研究所教授、所长。1993年获麻省理工学院双学士和硕士学位，1997年获得普林斯顿大学博士学位。1996-2003年在贝尔实验室任职，2003-2010年担任东京大学副教授和教授，现任职于斯坦福材料与能源科学研究所。

Harold Y. Hwang教授的研究重点是量子材料异质结构的原子级合成；界面和受限几何结构中电子结构的控制；低维超导；以及基于氧化物界面和表面态的新型器件。

於逸骏，斯坦福材料与能源科学研究所博士后。2018年博士毕业于复旦大学，并留校从事博士后研究，导师：张远波教授。现于斯坦福材料与能源科学研究所做博士后，导师：Harold Y. Hwang教授，主要研究方向为复合氧化膜。

在这里，作者展示了La₃Ni₂O₇薄膜在环境压力下的超导特征，这是通过外延压缩应变的应用来促进的。起始T_c大约在26 K到42 K之间变化，较高的T_c值与较小的面内晶格常数相关。

作者观察到薄膜内其他Ruddlesden-Popper相的共存以及输运行为与臭氧退火的依赖性，这表明观察到的2 K左右的低零电阻T_c可归因于堆垛缺陷、晶界和氧化学计量。

这一发现为研究者们在环境压力下稳定和研究双层镍酸盐的超导性提供了许多机会，并促进了对过渡金属氧化物中不断增长的高温和非常规超导体的广泛理解。

图1：LNO₃₂₇薄膜的结构和电气性能

图2：臭氧退火的作用

图3：LNO₃₂₇的运输性能

图4：LNO₃₂₇薄膜的微观结构

图5：T_c与晶格常数的关系

综上，在这篇论文中，作者研究了在常压下通过外延压缩应变实现的双层镍酸盐La₃Ni₂O₇薄膜的超导性，发现其超导转变温度T_c在26K到42K之间变化，并且与晶格常数的大小有相关性。

该研究不仅在常压下稳定了双层镍酸盐的超导性，还为研究过渡金属氧化物中高温和非常规超导体提供了新的机会，具有推动超导材料应用和理解其物理机制的重要科学意义。未来有望应用于新型超导材料开发、新型超导电子器件发展、基础物理研究、电力输送、磁悬浮交通等领域。

Ko, E.K., Yu, Y., Liu, Y.et al. Signatures of ambient pressure superconductivity in thin film La₃Ni₂O₇. Nature (2024).

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