镍氧化物超导理论研究进展 | 进展

本文综述了镍氧化物超导理论的最新研究进展。自2019年无限层镍氧化物超导发现以来，2023年中国科学家在双层和三层镍氧化物的高压实验中发现了超导电性，最大转变温度分别达到80K和30K。研究指出，镍氧化物与铜氧化物在超导转变温度上的层数调控规律相反，可能意味着不同的配对机理。中国科学院物理研究所的杨义峰研究员及其团队提出了无限层镍氧化物超导体的Mott-Kondo理论和新的电荷序机理，并通过实验验证了这些理论。此外，他们还提出了双层镍氧化物高温超导的最小t-V-J模型和两分量层间配对理论，并将这些理论推广到三层镍氧化物，解释了最大超导转变温度的反常抑制。研究还发现，镍的3d电子具有很大的层间反铁磁超交换相互作用，这与铜氧化物的层内超交换作用占主导的情况形成对比。这些发现为未来材料设计和实验发现更多类型的高温超导体系提供了新思路。