超導(dǎo)材料和性質(zhì)的研究一直是當(dāng)前凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，自從上個(gè)世紀(jì)在銅氧化物或酮酸鹽中發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)以來，關(guān)于其他類銅氧化物材料及其高溫超導(dǎo)電性的研究也從未停止過。由于鎳在元素周期表中處于銅的鄰近位置，二者在性質(zhì)上有些共同之處，因此鎳氧化物或鎳酸鹽也常被認(rèn)為是一種極具潛力的高溫超導(dǎo)備選材料。
2019年平面鎳酸鹽中超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)再次向人們提出了Ni1+化合物和Cu2+銅酸鹽兩種超導(dǎo)體的電子結(jié)構(gòu)和相關(guān)性對比研究問題。近期，Haoxiang Li等人[1]對三層鎳酸鹽Pr4Ni3O8做了角分辨光電子能譜（ARPES）研究，研究表明Pr4Ni3O8具有類似于空穴摻雜銅酸鹽的費(fèi)米面，二者類似但卻又非常不同。具體來說，Pr4Ni3O8費(fèi)米面的主要部分與雙層銅酸鹽的主要部分非常相似，但Pr4Ni3O8的費(fèi)米面還有一個(gè)額外的部分可以容納額外的空穴摻雜。Haoxiang Li等人發(fā)現(xiàn)鎳酸鹽中的電子相關(guān)性大約是銅酸鹽的兩倍，并且?guī)缀跖ck無關(guān)，這表明其起源于局域效應(yīng)，可能是莫特相互作用；而銅酸鹽中的相互作用則不那么局域化。盡管如此，鎳酸鹽仍然表現(xiàn)出電子散射率中的奇異金屬行為。了解這兩個(gè)強(qiáng)相關(guān)超導(dǎo)體家族之間的異同極具挑戰(zhàn)性。關(guān)于該項(xiàng)工作的更多研究內(nèi)容可參考文獻(xiàn)[1]。
Crystal structure and Fermi surface of Pr4Ni3O8圖片引自[1]
Comparing electronic correlation effects of Pr4Ni3O8and cuprates 圖片引自[1]
Haoxiang Li等人在該項(xiàng)研究中所用的Pr4Ni3O8單晶樣品是在德國ScIDre公司的HKZ系列高溫高壓光學(xué)浮區(qū)法單晶生長設(shè)備中制備獲得（O2氣氛，140 bar壓力）。德國ScIDre公司推出的HKZ系列高溫高壓光學(xué)浮區(qū)法單晶爐可實(shí)現(xiàn)高達(dá)3000℃及以上的生長溫度，晶體生長腔壓力可達(dá)300 bar，可實(shí)現(xiàn)10-5mbar的高真空環(huán)境，適用于生長各種超導(dǎo)材料、介電材料、磁性材料、電池材料等各種氧化物及金屬間化合物單晶生長。
德國ScIDre公司推出的HKZ系列高溫高壓光學(xué)浮區(qū)法單晶爐外觀圖
[1] Electronic structure and correlations in planar trilayer nickelate Pr4Ni3O8Li H, Hao P, Zhang J, Gordon K, Linn AG, Chen X, Zheng H, Zhou X, Mitchell JF, Dessau DS. Sci. Adv. 9, eade4418 (2023) 13 January 2023 Doi: 10.1126/sciadv.ade4418
相關(guān)產(chǎn)品
高溫高壓光學(xué)浮區(qū)爐：http://www.buyu5683.com/product/20180717142.shtml
