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　　近日，物(wu)理(li)(li)學(xue)頂(ding)級(ji)期刊《物(wu)理(li)(li)評論(lun)快報》(Physical Review Letters)刊登(deng)中(zhong)(zhong)山大(da)學(xue)物(wu)理(li)(li)學(xue)院姚道(dao)新(xin)教授團隊成果(guo)(guo)，在(zai)國際(ji)上(shang)首次提(ti)出了雙層鎳氧超導體(ti)的多軌道(dao)模型，并分(fen)析了其(qi)電磁(ci)性質。這(zhe)一成果(guo)(guo)為對(dui)于理(li)(li)解新(xin)型鎳基超導體(ti)的微觀圖像和(he)超導機理(li)(li)起到了重要作用(yong)。這(zhe)標(biao)志(zhi)著，繼(ji)全球率(lv)先發現新(xin)型雙層鎳氧化物(wu)超導體(ti)后，中(zhong)(zhong)國科學(xue)家又在(zai)其(qi)機理(li)(li)研究上(shang)做出領先成果(guo)(guo)。

　　超(chao)導(dao)材料具(ju)有絕對(dui)零電阻、完全抗磁(ci)性和宏(hong)觀(guan)量子(zi)隧(sui)穿效應的(de)特殊性質，具(ju)有重(zhong)要的(de)科學和應用(yong)價值，是(shi)國際上重(zhong)要的(de)科學前沿(yan)。此(ci)前，中山大學王猛教授團隊(dui)首(shou)次發現液氮溫區鎳氧化物(wu)超(chao)導(dao)體La?Ni?O?，引發學界新一輪高溫超(chao)導(dao)研究熱潮。

　　“其(qi)意義不僅(jin)在于這(zhe)是繼銅氧化物之(zhi)后(hou)一種全新的(de)(de)高(gao)溫(wen)超導體系，更(geng)在于通(tong)過比較研(yan)究(jiu)，有可(ke)能推動科學家破(po)解高(gao)溫(wen)超導機(ji)理(li)，設(she)計(ji)新的(de)(de)更(geng)多的(de)(de)更(geng)容易(yi)應用的(de)(de)高(gao)溫(wen)超導材料，進而實(shi)現更(geng)加廣泛的(de)(de)應用。”王猛說，“那么對(dui)于其(qi)機(ji)理(li)的(de)(de)后(hou)續研(yan)究(jiu)就顯得尤(you)為重要(yao)。”

　　姚道新團(tuan)隊(dui)此(ci)次研究(jiu)(jiu)便是率先開始破譯鎳(nie)(nie)氧(yang)化物的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)導(dao)(dao)機(ji)(ji)理。該論文(wen)率先利(li)用密度(du)泛函理論對高壓相的(de)(de)(de)(de)(de)雙層(ceng)鎳(nie)(nie)氧(yang)超(chao)導(dao)(dao)體進行了(le)系(xi)統性(xing)計算(suan)，建立了(le)一(yi)個雙層(ceng)兩軌道模(mo)型，準確地反映了(le)費米(mi)面和(he)電子能帶，表明了(le)層(ceng)間的(de)(de)(de)(de)(de)強關聯特性(xing)，分析了(le)鎳(nie)(nie)氧(yang)化物超(chao)導(dao)(dao)配對的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵因素。在(zai)此(ci)基礎上，團(tuan)隊(dui)進一(yi)步考慮(lv)了(le)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道貢獻，并提出(chu)了(le)一(yi)個高能的(de)(de)(de)(de)(de)11軌道模(mo)型，有(you)助于(yu)分析鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)交(jiao)換過程和(he)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)摻雜效應。這對于(yu)理解雙層(ceng)鎳(nie)(nie)氧(yang)超(chao)導(dao)(dao)體的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)圖(tu)像和(he)超(chao)導(dao)(dao)機(ji)(ji)理起到(dao)了(le)十(shi)分重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)作用，為鎳(nie)(nie)氧(yang)超(chao)導(dao)(dao)體從實驗研究(jiu)(jiu)到(dao)后續的(de)(de)(de)(de)(de)理論研究(jiu)(jiu)搭建了(le)橋梁。

　　這篇論(lun)文正(zheng)式(shi)發表之前，于今年5月在預印(yin)本(ben)文庫(ku)arXiv上(shang)貼(tie)出，隨后美國(guo)、中國(guo)、德國(guo)、瑞(rui)士、俄羅斯、日本(ben)等(deng)國(guo)家的(de)(de)科研(yan)團(tuan)(tuan)隊都跟進了鎳氧(yang)超(chao)導體(ti)的(de)(de)理論(lun)和(he)實驗研(yan)究，而幾乎所有的(de)(de)研(yan)究都引用了姚道新(xin)團(tuan)(tuan)隊的(de)(de)成果。在他們的(de)(de)理論(lun)模型基礎(chu)上(shang)，有關(guan)科研(yan)團(tuan)(tuan)隊開展(zhan)了新(xin)型鎳氧(yang)超(chao)導體(ti)的(de)(de)超(chao)導配對(dui)態、氧(yang)缺(que)陷、強(qiang)關(guan)聯(lian)特(te)性、摻(chan)雜(za)效(xiao)應等(deng)研(yan)究，使得該領域蓬(peng)勃(bo)發展(zhan)。

　　中(zhong)山大學(xue)(xue)物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)院(yuan)博士研(yan)究生羅志輝、胡(hu)訓武為(wei)論(lun)文的(de)共同第一作者(zhe)，姚道新教授為(wei)論(lun)文通訊作者(zhe)，吳為(wei)副(fu)教授參與了理(li)論(lun)工作，王(wang)猛教授進行了實(shi)驗(yan)和理(li)論(lun)的(de)合作。團隊(dui)的(de)理(li)論(lun)研(yan)究工作依(yi)托中(zhong)山大學(xue)(xue)高(gao)等學(xue)(xue)術研(yan)究中(zhong)心(xin)、物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)院(yuan)公共科(ke)研(yan)平(ping)臺(tai)和中(zhong)子科(ke)學(xue)(xue)平(ping)臺(tai)、廣東省磁(ci)電物(wu)(wu)性分析與器(qi)件重點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)、光電材料與技(ji)術國家重點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)。計算工作依(yi)托中(zhong)山大學(xue)(xue)國家超級計算廣州(zhou)中(zhong)心(xin)。