中山大學(xué)王猛教授領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，耗時(shí)三年半，通過不斷努力成功生長(zhǎng)了鎳氧化物La3Ni2O7單晶，隨后在自主搭建的高壓實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)以及華南理工大學(xué)、北京同步輻射裝置、中國(guó)科學(xué)院物理研究所開展實(shí)驗(yàn)研究，很快在實(shí)驗(yàn)上確定了此單晶材料在壓力下轉(zhuǎn)變?yōu)橐旱獪貐^(qū)的高溫超導(dǎo)體，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)80K。 

　　此前，研究人員一直在正1價(jià)鎳氧化物材料體系中探索超導(dǎo)電性，而本次發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)的鎳氧化物，鎳的價(jià)態(tài)為+2.5價(jià)，完全超出人們的預(yù)期，其電子結(jié)構(gòu)、磁性與銅氧化物完全不同。通過鎳氧化物高溫超導(dǎo)電性的研究將對(duì)理解高溫超導(dǎo)機(jī)理帶來很多新的啟示，有可能促使人們徹底解決高溫超導(dǎo)機(jī)理。這些機(jī)理研究的前提是要搞清楚La3Ni2O7高壓下的結(jié)構(gòu)，本研究在北京同步輻射裝置4W2-高壓實(shí)驗(yàn)站完成了La3Ni2O7原位高壓X射線衍射實(shí)驗(yàn)，通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)La3Ni2O7在10 GPa左右從Amam相轉(zhuǎn)變?yōu)镕mmm相，并獲得了兩相的壓縮特性，結(jié)合理論計(jì)算，深入探討了其超導(dǎo)機(jī)理。鎳氧化物高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)拓展了人們探索高溫超導(dǎo)材料，研究高溫超導(dǎo)應(yīng)用的材料體系，可以為人們?cè)O(shè)計(jì)、合成高溫超導(dǎo)材料提供指引。 

　　本項(xiàng)目工作中高壓X射線衍射實(shí)驗(yàn)是在北京同步輻射裝置4W2-高壓實(shí)驗(yàn)站完成的。該實(shí)驗(yàn)站經(jīng)過歷任線站負(fù)責(zé)人劉景研究員、李曉東研究員、李延春副研究員以及全體運(yùn)行人員的努力，已建成了集合多種實(shí)驗(yàn)方法和多種樣品環(huán)境的高壓專用線站；更值得一提是的，本文第一作者中山大學(xué)孫華蕾副研究員和文章合作者華南理工大學(xué)唐玲云博士均為4W2-高壓實(shí)驗(yàn)站往屆畢業(yè)生。 

　　[1] Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06408-7 

圖1. La3Ni2O7單晶樣品高壓下的電阻、抗磁性及超導(dǎo)上臨界磁場(chǎng)擬合。

圖2. La3Ni2O7高壓下的同步輻射測(cè)量及結(jié)構(gòu)分析。