项目来源

国家自然科学基金(NSFC)

项目主持人

周亚洲

项目受资助机构

中国科学院物理研究所

项目编号

12004419

立项年度

2020

立项时间

未公开

项目级别

国家级

研究期限

未知 / 未知

受资助金额

24.00万元

学科

数理科学-凝聚态物理-超导与超流

学科代码

A-A20-A2008

基金类别

如何查看？

关键词

迈斯纳效应 ; 压力效应 ; 稀土金属氢化物 ; 超导临界温度 ;

参与者

未公开

参与机构

未公开

项目标书摘要：超导材料具有零电阻和抗磁特性，具有广泛的应用前景。尽管目前已知的超导材料的超导转变温度突破了液氮温度，但离室温还有一定差距。最近在镧氢化合物的高压电阻研究中发现其超导转变温度接近室温，为实现室温超导体提供了希望。由于超导材料具有零电阻和完全抗磁的双重特性，电阻和磁化率的一体化测量是最理想的实验手段。但是超高压下的磁化率实验极具挑战性，目前国内外在金属氢化物中报道的超导迹象均是通过电阻测量发现的，而抗磁性实验结果非常难以取得。因此，搭建低温、超高压力下的电阻和磁化率一体化测量系统，并用来证实和确定镧氢化合物中的超导电性乃至高效的研究更多的氢化物的超导电性是当前超导研究领域的关键课题之一。本研究拟在本研究组实验设备的基础上搭建国际上先进的超高压电阻—交流磁化率一体化测量系统(大于100 GPa),并开展电阻和磁化率一体化测量，解决目前氢化合物研究中缺乏高压抗磁性原位测量的关键问题。

Application Abstract: Superconductor has wide applications in many aspects due to that it holds the nature of zero resistance and Meissner effect.Though the transition temperature(Tc)of the bulk superconductors breaks the temperature of liquid nidrogen,it is apperent that Tc is far from the room temperature.Recent high pressure resistance studies on lanthanum hydride found the evidence of superconductivity at 250 K,which gives a great hope for the realization of room-temperature superconductors.Because of the dual characteristics of zero resistance and Meissner effect,the complemantary measurements of resistance and susceptibility is the most ideal experimental method in the research and exploration of superconducting materials.However,the magnetic susceptibility measurements under ultra-high pressure is extremely challenging due to the weak signal from a small sample.It's very difficult to measure Meissner effect in the metal hydrides so far,which is believed a smoking gun for the determimation of superconductivity.In this study,we will establish a system intergrated by high-pressure resistance and magnetic susceptibility under ultrahigh pressure condition,and then investigate superconductivity of hydrides by using it.

项目受资助省

北京市

项目结题报告(全文)

我们成功实现了气膜加压的低温原位电阻和调制磁化率一体化测量系统的搭建，大大提高了高压下超导抗磁性测量的信噪比，对比文献中超导抗磁性测量大多小于6:1的信噪比，我们的调制磁化率实现了约100:1的信噪比，并且在最新的研究中发现了镍氧化物中存在的丝状超导电性【Zhou,Guo et al.Evidence of filamentary superconductivity in pressurized La3Ni2O7 single crystals,arXiv.2311.12361(2023).】。我们研发了带Toroidal pattern的金刚石压砧和CrNiAl合金制成的复合垫片，这有效改善了样品腔的压力环境，同时二段电极的制作使得高压下的电输运测量变得更加容易。在电阻磁化率一体化测量系统中，我们使用钒片作为内标压的标样，并且使用气膜进行低温原位加压，大大提高了实验效率。我们系统研究了铜氧化物超导体在压力下的物性，发表了SCI论文两篇；系统研究了镍氧化物超导体在压力的性质，发表SCI论文一篇。