多年来，科学家们一直在寻找能够在相对较高的温度下实现零电阻的高温超导材料。这种材料的发现具有革命性的潜力，有望在电力传输和磁悬浮技术等领域引发变革。最近，高温超导材料的研究领域迎来了一位新的有力竞争者：La₃Ni₂O₇₋δ（氧空位镧镍酸盐）。它展现出一系列迷人的特性，包括在压力作用下的零电阻现象和所谓的“奇异金属”行为，使其迅速成为研究的焦点。
在这一发现之前，镍酸盐类材料并未被视为高温超导的有力候选。然而，最新研究显示，在施加压力的条件下，La₃Ni₂O₇₋δ在大约80开尔文的温度下展现出超导特性的迹象。尽管这一发现意义重大，但关键的超导性标志——零电阻现象尚未得到证实。
一项发表在《自然物理学》杂志上的研究解决了这一难题。研究者们通过使用液体压力介质施加高达29.2吉帕斯卡的静水压力，成功观察到了La₃Ni₂O₇₋δ中的零电阻现象。这一成果不仅证实了该材料的超导性质，也为未来的研究开辟了新的路径。
La₃Ni₂O₇₋δ的另一个引人入胜的特性是其“奇异金属”行为。通常，金属的电阻与其温度的平方成正比。然而，La₃Ni₂O₇₋δ的电阻却与温度呈线性关系，这通常是一种非金属的特性。这种“奇异金属”行为在其他高温超导材料中也有观察到，例如在某些杯酸盐和铁-氮化物材料中，并被认为与超导态的形成密切相关。
La₃Ni₂O₇₋δ中观察到的奇异金属行为与超导性之间的联系尤为引人注目。分析表明，这两种现象之间可能存在一种微妙的相互作用。在高压条件下，奇异金属行为（通过线性电阻系数反映）和超导转变温度都显示出逐渐下降的趋势。这表明两者之间可能存在某种相关性，其中导致奇异金属行为的潜在机制可能也在促进超导性的形成。
然而，这一现象并非完全清晰。在中等压力范围内，研究人员观察到超导性和奇异金属行为都出现了中断。这种中断可能是由于在这些特定压力下材料内部结构的不稳定性所致。为了阐明这些现象之间的相互作用以及可能的结构变化，还需要进一步的研究。
La₃Ni₂O₇₋δ中高温超导和奇异金属行为的发现，标志着超导研究领域的一个重要进展。这种新型材料体系为理解高温超导的机制提供了新的视角，并为未来的探索铺平了道路。研究人员目前正在集中精力解开La₃Ni₂O₇₋δ中奇异金属行为与超导性之间的复杂联系。此外，探索在较低压力下实现超导性的方法，以提高其实际应用价值，也是当前研究的重点。
La₃Ni₂O₇₋δ的发现在高温超导领域引起了轰动，其潜在的应用前景是否可能对核聚变技术产生深远的影响？核聚变作为一种清洁、可持续的能源，一直被视为能源领域的"圣杯"。然而，实现核聚变需要极其苛刻的条件，包括极高的温度和强大的磁场来约束等离子体。La₃Ni₂O₇₋δ的超导特性，尤其是在较高温度下实现零电阻的能力，希望可以为核聚变技术的发展提供新的可能。
参考链接：
- https://mp.weixin.qq.com/s/UIm_FUdEVQNcgCu_HPjz6A