2023年10月22日上午，量子科学与工程研究院党委在国际量子研究院518报告厅成功举办了第55期卓粤量子沙龙活动。本次沙龙邀请了中山大学物理学院副院长王猛教授为研究院师生带来题为“Discovery of high-Tc superconductivity in nickelates under pressure and recent progress”的报告。本次沙龙由量子研究院助理研究员邓可主持。



超导的发现和应用极大地改变了当今科技的很多方面，从核磁共振到磁悬浮列车，从托卡马克到超导量子比特，每一次超导领域的突破都极大地推动学术和工业界地发展。对超导机理的研究和探索，也指引和促进了一系列先进技术的发展。




本次报告中，王猛教授首先回顾了超导研究的历史，深入浅出讲解了传统BCS超导和铜氧化物中的非常规高温超导。根据BCS理论，常规的超导体由低温下固体的电声子耦合导致，而这种耦合强度的上限通常也导致了超导温度通常不会超过40K（麦克米兰极限），因此这使得超导温度77K以上的铜氧化物非常规超导现象难以捉摸却引人入胜。尽管对铜氧化物高温超导研究已经超过三十年，学术界对高温超导机理还无法用统一的图像描述。而对高温超导机理的探索一直是凝聚态物理中最重要的课题之一。




作为团队多年来研究重点，王猛教授重点介绍了他们组近期发现的镍基氧化物高压下的高温超导现象。从材料生长、中子散射到样品的高压测量技术等，团队花了两年多的时间进行探索，这一发现，是近三十年来高温超导领域乃至凝聚态物理的又一个重大突破。是目前已知除了铜基氧化物超导体外，第二个具有液氮温区超导转变温度的固体系统。此外，通过和理论家的讨论发现，与铜基氧化物中超导由铜氧面内的轨道杂化决定不同，镍基氧化物的超导电性极大依赖于双层Ni-O面间的轨道杂化。




作为探究非常规超导体中磁性激发的先进手段，非弹性中子散射谱具有非常显著的优势。王猛教授还介绍了中山大学牵头并推动建设的散列中子源的非弹性中子散射飞行时间谱仪，并用生动的动画展示了该线站的整体规划。

王猛教授的报告深入浅出，除了讲述了团队发现镍基超导体的历程，还分享了相关领域快速更新的最新进展，将镍基超导领域最前沿的进展和成果分享给了研究院的师生们。在自由讨论环节，王猛教授耐心地解答了大家的问题。