-
中国科大超导研究团队发现最高超导转变温度的元素超导体
最后更新: 2023-06-25 09:00:26近日,中国科学技术大学物理学院、中国科学院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉教授团队的应剑俊特任研究员等人与南京大学孙建教授课题组合作在高压元素超导领域取得重要进展。通过超高压技术手段,研究团队发现元素钪在高压下具有高达36K的超导转变温度,刷新了元素超导最高转变温度的记录。相关研究成果于6月22日以“Record High 36 K Transition Temperature to the Superconducting State of Elemental Scandium at a Pressure of 260 GPa”为题在线发表在《物理评论快报》上(Phys. Rev. Lett. 130, 256002 (2023))。
元素超导体为研究超导电性提供了一个最简单、最干净的材料平台。自从1911年荷兰科学家昂尼斯在元素汞中发现超导电性以来,越来越多的元素被发现具有超导电性。目前,共有50多种元素在常压或高压环境下被发现具有超导电性。然而,大多数元素的超导转变温度都较低,之前最高的元素超导转变温度为26K,是由元素钛在高压下所实现。
早期研究发现,元素钪在压力下会经历四个结构相变。在23 GPa以上,Sc-I相会转变为Sc-II相,并且Sc-II相的超导转变温度在100GPa左右达到最高近20K,其相对较高的超导转变温度被认为是来源于电子逐渐从4s轨道向3d轨道转移所导致。由于早期高压实验技术的限制,元素钪在更高压力下的超导电性研究仍然十分缺乏。
图示:元素钪的超导转变温度随压力的演化相图。
针对这一问题,我校陈仙辉教授研究团队的应剑俊特任研究员等人对元素钪进行了超高压下的输运研究,确定了其高压下的超导相图。通过高压电输运测量发现在Sc-II相,超导转变温度(Tc)随压力增加而迅速增加,与早期的报道一致。而在进入Sc-III相后,Tc随压力几乎保持不变。当进入Sc-IV相后,Tc随压力的增加又继续增加,最高达到28K。当体系最终在高压下进入Sc-V相后,其超导转变温度突然提升到36K,并且随压力几乎保持变化。随后,研究团队通过第一性原理计算探索了高压下超导转变温度大幅提升的物理来源。计算结果表明:Sc-V相中d电子与中等频率声子之间的强耦合是导致其高Tc的最主要的原因。这些结果表明元素钪在压力下的超导转变温度与结构密切相关,在Sc-V相中发现的36K超导转变温度不但刷新了元素超导转变温度的记录,而且也为在简单体系中寻找高温超导材料提供了一个新的思路。
中科大物理学院应剑俊特任研究员为相关文章的第一作者和共同通讯作者,陈仙辉教授和南京大学孙建教授为上述文章的共同通讯作者。相关工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院以及安徽省引导项目的相关基金资助。
论文链接:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.130.256002
(物理学院、中国科学院强耦合量子材料物理重点实验室、合肥微尺度物质科学国家研究中心、科研部)
- 原标题:中国科大超导研究团队发现最高超导转变温度的元素超导体
- 责任编辑: 邵婧 
-
全球首台!转动一圈发电量可供三口之家用一周
2023-06-25 07:51 能源战略 -
银川烧烤店爆炸致31死,原因查明
2023-06-24 21:45 安全生产 -
怀进鹏强调严防就业数据失真,教育部此前通知重点核查“被就业”问题
2023-06-24 21:08 -
端午假期国内出游1.06亿人次,国内旅游收入373.10亿元
2023-06-24 19:01 -
宁夏银川烧烤店燃气爆炸事故4名犯罪嫌疑人被刑拘
2023-06-24 17:44 安全生产 -
交通运输部:端午节假期全国共发送旅客预计超1.4亿人次
2023-06-24 17:05 -
李强结束对德国、法国的访问回到北京
2023-06-24 12:21 -
“选片先选人,导演的三观不正会暴露在作品中”
2023-06-24 11:27 2023上海电影电视节 -
教育部部长调研:严格防范就业数据失真
2023-06-24 10:43 -
著名植物学家张大兵遭遇重大交通事故逝世,主要研究粮食作物
2023-06-24 10:16 -
我国最长深水油气管道进入调试阶段
2023-06-24 09:16 能源战略 -
香港国泰航空一客机中止起飞,11人受伤
2023-06-24 08:39 香港 -
江西暴雨已致18.08万人受灾,直接经济损失2.17亿元
2023-06-24 07:46 极端天气 -
银川开展安全生产大排查大整治
2023-06-24 07:29 安全生产 -
38名伤亡人员身份已全部核定
2023-06-23 21:17 安全生产 -
开车进长城被拒,董事长命人强拆大门?景区回应
2023-06-23 21:11 -
“水稻上山”引热议,官方回应
2023-06-23 19:57 聚焦三农 -
免费提供墓地骨灰盒,这个县6年的殡葬改革怎么样了?
2023-06-23 19:57 基层治理 -
河南新密一商铺因液化气爆炸坍塌:4人被埋,已救出
2023-06-23 19:57 安全生产 -
2023高考分数线汇总(更新中)
2023-06-23 19:42 高考
相关推荐 -
新战线还是佯攻?俄军南北两线同时行动 评论 65来华试乘后,“凭啥中国人要永远买西方车?” 评论 173“照你说的,我们是输给中国了吧?”,她被问住了 评论 377联大通过涉巴勒斯坦“入联”决议 评论 429“对于联大第2758号决议,美国只有严格遵守的义务” 评论 225最新闻 Hot
-
她被问住:照你说的,我们是输给中国了吧
-
“西班牙、爱尔兰等国本月承认巴勒斯坦,后续还有更多”
-
联大通过涉巴勒斯坦“入联”决议
-
“电动汽车关税将升至100%,还要对医疗器械下手”
-
美国认了,又没认…
-
“美国想玩权游,中国会反击”
-
最后一天,印度从马尔代夫全部撤军
-
美欲对中国联网车下手,韩国又紧张了
-
为对付中国,他称美国得向印度取经
-
他向美媒“告洋状”,想蹭乌克兰却忘了……
-
乌克兰称俄军可能在北部开辟新战线
-
拜登都承认了,“布林肯报告仍将嘴硬”
-
“韩国得自卫,不然美军赢不了中国”
-
“对于联大第2758号决议,美国只有严格遵守的义务”
-
上万人抗议以色列,她也现身了
-
美议员举例广岛长崎支持向以供武,日外相:不可接受
-