高温超导新材料表现出奇怪的金属行为

​几十年来，科学家们一直致力于寻找能够在较高的温度下表现出零电阻的高温超导材料。这种现象具有巨大的潜力，可以彻底改变电力传输、悬浮技术等领域。最近，在高温超导材料竞赛中出现了一名新的竞争者：La₃Ni₂O₇₋δ（氧空位镧镍酸盐）。这种材料表现出令人着迷的特性，包括在压力下零电阻和所谓的“奇异金属”行为，使其成为研究的热点。

在此发现之前，镍酸盐不被认为是高温超导材料的主要候选者。然而，最近的研究表明，在施加压力的情况下，La₃Ni₂O₇₋δ在80开尔文附近表现出超导迹象。这一发现具有重要意义，但一个关键的谜团仍然存在，超导性的一个关键标志（零电阻）缺失。

发表在《自然物理学》的一项新研究解决了这一问题，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，他们成功地观察到La₃Ni₂O₇₋δ中的零电阻。这一成就证实了该材料的超导性质，并为进一步探索打开了新途径。

La₃Ni₂O₇₋δ的另一个迷人方面是其“奇异金属”行为。在正常情况下，金属表现出与温度平方成正比的电阻。然而，La₃Ni₂O₇₋δ表现出电阻与温度呈线性关系，这是一种典型的非金属特性。这种“奇异金属”行为通常在其他高温超导材料中观察到，如杯酸盐和铁-氮化物，并被认为与超导态密切相关。

La₃Ni₂O₇₋δ中观察到的奇异金属学与超导性之间的联系尤为引人注目。分析表明，这两种现象之间存在着微妙的相互作用。在高压下，奇异金属行为（由线性电阻系数反映）和超导转变温度都逐渐下降。这表明两者之间可能存在相关性，其中导致奇异金属学的潜在机制也可能在促进超导性方面发挥作用。

然而，情况并非完全明朗。在中压范围内，研究人员观察到超导性和奇异金属行为都出现了破坏。这种破坏可能是由这些特定压力下的材料内部结构不稳定造成的。需要进一步研究以阐明这些现象之间的相互作用以及潜在的结构变化。

La₃Ni₂O₇₋δ中高温超导和奇异金属行为的发现，是超导领域的重要进展。这种新的材料体系为理解高温超导背后的机制提供了新的视角，并为进一步探索铺平了道路。研究人员现在正集中精力于解开La₃Ni₂O₇₋δ中奇异金属行为与超导性之间的复杂关系。此外，探索在较低压力下实现超导性的方法，将提高其实用性，是正在进行的研究的主要领域。

总而言之，La₃Ni₂O₇₋δ已成为高温超导材料的有前途的候选者。在压力下表现出零电阻和奇异金属行为的存在，使其成为一个独特的体系，具有彻底改变我们对超导性理解的潜力。