低价层状镍氧化合物的单晶生长、微结构与物理性能

报告人: 张俊杰 (山东大学晶体材料国家重点实验室)

报告时间: 2021年1月11日 14:30

报告地点: 理科楼C302

高温超导电性的机理是凝聚外物理领域的研究热点和难点。低价层状镍氧化合物Nd0.8Sr0.2NiO2薄膜超导电性的发现为超导家族增加了新的材料体系,有望解开高温超导机理的难题。本报告中,我将汇报近年来在镍氧化合物单晶生长、微结构和物理性能研究方面取得的一些进展,主要内容包括:首次采用高压浮区法制备了La4Ni3O8单晶,发现了电荷条纹相,解决了半导体-绝缘体相变机理问题[1];采用中子散射技术研究了La4Ni3O8的磁性,在电荷条纹相的基础上建立了自旋条纹相模型,解决了基态是否具有磁性的基本问题[2];采用同步辐射X射线吸收谱研究了电子结构,发现具有和YBa2Cu3O7相当的轨道极化[3];更重要的是,利用化学压力,采用离子半径较小的Pr取代La,生长了Pr4Ni3O8单晶,发现电荷/自旋条纹相被压制,且具有大的轨道极化,是金属,为过度掺杂铜氧化合物类似物,通过合适的掺杂,很有可能实现超导[3]。

[1] Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113, 8945-8950 (2016).
[2] Phys. Rev. Lett. 122, 247201 (2019).
[3] Nat. Phys. 13, 864-869 (2017).

张俊杰,山东大学教授、博士生导师,国家级青年人才计划获得者,山东省泰山学者青年专家,山东大学齐鲁青年学者,主要从事关联量子材料的单晶生长、微观结构和物理性能研究。2008年9月-2013年6月,在山东大学晶体所硕、博连读,获工学博士学位。2013年7月-2019年10月,先后在美国阿贡国家实验室和橡树岭国家实验室从事博士后研究,主要进行电子强关联氧化物的高压浮区单晶生长、结构(同步辐射x射线散射和中子散射)和物理性能研究。近年来在Nat. Phys., PRL, PNAS, Nat. Commun.等期刊上发表论文 40 余篇,总引用 850 余次,H 因子17。目前主持国家自然科学基金面上项目1项。曾获国家发明专利授权 2 项。曾获美国物理学会 DMP Post Doctoral Travel Awards,教育部自然科学二等奖(第四完成人)和山东省优秀博士学位论文,曾入选参加第 63 届德国林岛诺贝尔奖获得者大会。