前言来自南京大学固体微结构物理国家重点实验室、现代工程与应用科学学院的聂越峰教授团队，联合国内外合作者，在镍基超导薄膜研究中取得重要进展。研究团队通过分子束外延技术生长高质量Sr掺杂双层镍酸镧薄膜，系统调控氧含量与掺杂浓度，首次绘制出该体系在常压应变状态下的超导穹顶相图，并发现超导最优Tc处伴随霍尔系数的符号反转，为理解镍基超导的电子结构演化与超导机理提供了关键实验证据。
1研究概要
研究团队通过分子束外延技术在SrLaAlO₄衬底上制备了高质量La₃₋ₓSrₓNi₂O₇₋δ薄膜系列（0≤x≤0.21）。采用原位真空退火循环系统调控氧含量，结合Sr化学掺杂，实现了载流子浓度的精细调节。通过综合输运测量，发现了超导转变温度Tc与50 K处霍尔系数Rₕ(50K)之间的普适穹顶关系。
研究还观察到T线性电阻率和ln(1/T)绝缘行为等典型非常规超导特征。特别值得注意的是，在最佳掺杂附近出现霍尔系数符号反转，暗示费米面重构的可能性，这一现象与电子掺杂铜氧化物具有显著相似性。
2研究亮点
1.多参数协同调控技术:研究团队发展了Sr掺杂与氧含量协同调控的新方法。通过优化后退火工艺，实现了从过掺杂到欠掺杂的连续调控，克服了单一掺杂方式的局限性。这种"化学掺杂+氧含量"的双重调控策略，为研究载流子浓度与超导的关系提供了更全面的实验窗口。2.霍尔系数作为统一参数:创新性地提出以霍尔系数Rₕ为统一参数构建超导相图。研究发现，尽管Sr掺杂和氧调控的物理机制不同，但两者对载流子浓度的调节效果都反映在Rₕ的变化上，使得不同掺杂路径的数据在Tc-Rₕ相图中落在同一穹顶曲线上。3.电子-空穴crossover现象:在最佳超导附近观察到霍尔系数符号反转，表明电子型载流子向空穴型载流子的转变。这一crossover温度Tₕ与最大Tc位置大致对应，暗示费米面重构可能在超导机制中起关键作用。该现象与电子掺杂铜氧化物中的行为高度相似。3图文解析
图1.输运性质。
4编者话
本次研究不仅深化了我们对镍酸盐体系中非常规超导性的理解，还为未来高温超导材料的研究提供了新的思路和方向。研究团队通过系统调控材料成分和微观结构，成功揭示了超导穹顶现象，这一发现无疑将激发更多科学家对高温超导机制的探索热情。 如果您有新的研究工作，欢迎投稿，我们乐意让更多的人了解它！如果您有对超导感兴趣或疑惑的部分，请联系我，我会努力整理解答！！
关注我，带你持续关注超导领域新发现，我们下期见！！！
