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迄今最高超導轉變溫度元素超導體發現
文章來源:科技日報     更新時間:2023-06-27 15:28:43
科技日報合肥6月24日電 (記者吳長鋒)記者24日從中國科學技術大學獲悉,該校陳仙輝教授團隊的應劍俊特任研究員等人與南京大學孫建教授課題組合作,通過超高壓技術手段,發現元素鈧在高壓下具有高達36K的超導轉變溫度,刷新了元素超導最高轉變溫度紀錄。相關研究成果于22日在線發表于《物理評論快報》上。

  元素超導體為研究超導電性提供了一個最簡單、最干凈的材料平臺。自1911年荷蘭科學家昂尼斯在元素汞中發現超導電性以來,越來越多的元素被發現具有超導電性。目前,共有50多種元素在常壓或高壓環境下被發現具有超導電性。然而,大多數元素的超導轉變溫度都較低,之前最高的元素超導轉變溫度為26K,是由元素鈦在高壓下所實現。早期研究發現,元素鈧在壓力下會經歷4個結構相變。但受實驗技術所限,元素鈧在更高壓力下的超導電性研究仍然十分缺乏。

  針對這一問題,研究團隊對元素鈧進行了超高壓下的輸運研究,確定了其在高壓下的超導相圖。隨后,研究團隊通過第一性原理計算探索了高壓下超導轉變溫度大幅提升的物理來源。結果表明,元素鈧在壓力下的超導轉變溫度與結構密切相關,研究中發現的36K超導轉變溫度不但刷新了元素超導轉變溫度紀錄,而且也為在簡單體系中尋找高溫超導材料提供了新的思路。

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