科学家们使用化学办法移除了一层氧原子，将资料转化为镍酸盐。这种物质体现出了超导特性。
科学家们先用锶掺杂钙钛矿，然后用化学物质“除掉”氧原子层，使其原子结构发作翻转，构成具有超导性的镍酸盐资料。
正文phys.org网站8月28日报导，美国能源部SLAC国家加速器试验室和斯坦福大学的科学家们制作了第一种具有显着超导特性的氧化镍资料。该资料是一种极具潜质的十分规超导体，它与铜酸盐超导体比较相似。自1986年发现铜酸盐超导体以来，科学家们一向期望能用它彻底改动电子设备和电力传输技能。镍酸盐和铜酸盐的相似之处为科学家们点亮了新的“思想火光”：镍酸盐是否也能完结高温超导？但镍酸盐与铜酸盐也有明显不同点。例如镍酸盐具有的磁性品种与铜酸盐差异很大。这可能会推翻关于非传统超导体作业机制的主导理论。斯坦福资料与能源科学研讨所的博士后研讨员Danfeng Li领导了相关研讨，并在《天然》杂志发布研讨成果。英属哥伦比亚大学物理与化学教授George Sawatzky为Li等的论文编撰的谈论文章以为：“这是一个十分严重的发现。咱们需求从头考虑这些超导资料的电子结构和超导机制。学界将投入许多人力和精力到这类新资料的研讨中，各种试验和理论作业将逐步完善。”
自从科学家们发现铜基超导体以来，他们就一向期望能用铜在元素周期表上的“街坊”镍制作出相似的氧化物资料。但是，镍基超导体的制作却出人意料的困难。Li说：“据咱们所知，镍酸盐在高温下（约600摄氏度）是不安稳的。因而咱们需求找到一种能在高温下安稳成长，然后在低温下转变成期望结构的资料。”
Li等挑选从具有共同双金字塔原子结构的钙钛矿资料动身，以锶进行掺杂，增强其电子自在流动性。掺杂进程使电子脱离镍原子，留下空穴，镍原子对此“有点不太高兴”——资料开端变得不安稳，这使得下一步的外表成膜极具挑战性。Li等花费了大约半年的时刻才完结这个作业。
薄膜构成后，Li将其切割成小块，然后用铝箔包裹起来并用某种化学物质进行密封。化学物质剥除了薄膜上的氧原子，使其具有了全新的原子结构：掺锶的镍酸盐。进一步的测验标明，镍酸盐的超导温度为9~15开尔文，尽管温度依然很低，但高温超导的可能性现已具有。
SLAC和斯坦福大学教授Harold Hwang以为，镍酸盐资料的研讨还处于初级阶段，还有许多作业需求持续完善。他说，科学家们期望改动镍酸盐的掺杂方法，以了解新资料在不同温度下的超导性是怎么受到影响的，从而确认其他镍基超导资料。此外，新资料的特别磁性结构与超导性之间的联系也是研讨人员重视的要点之一。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：阿淼
责编：唐林芳
期刊来历：《天然》
期刊编号：0028-0836
原文链接：
https://phys.org/news/2019-08-superconductivity-nickel-oxide-material.html
