一天两篇Nature!!!

在最新一期Nature上，一连发布了2篇超导材料最新进展！

新加坡国立大学A. Ariando等人通过材料设计、合成工艺与掺杂策略的创新，在镍基氧化物中实现了常压下接近40 K的块体超导，突破了镍基超导体的温度极限，并为探索铜氧化物以外的高温超导机制提供了重要实验平台。这一成果不仅挑战了传统超导材料体系的边界，也为未来设计更高Tc的超导体提供了新思路。研究成果以Bulk superconductivity near 40 K in hole-doped SmNiO₂ at ambient pressure为题发表于Nature。

突破性Tc提升：在空穴掺杂的无限层镍氧化物（Sm-Eu-Ca-Sr-NiO₂）薄膜中，临界温度（Tc）接近40 K，这是镍基超导体在常压下的最高记录，显著超越了此前镍基材料在高压或极端条件下的表现。

无需晶格压缩：与以往镍基超导依赖高压或晶格畸变不同，该材料在几乎无晶格压缩的条件下实现超导，简化了实验条件并增强了实用性。

零电阻与迈斯纳效应：在31 K观察到零电阻态，并通过迈斯纳效应证实了块体超导性，排除了界面或局域超导的可能性，为镍基超导的体材料特性提供了坚实证据。

极低电阻率与高剩余电阻比（RRR）：材料表现出超低电阻率（~0.01 mΩ·cm）和RRR高达10，表明其高度有序的电子结构和低缺陷浓度，进一步验证了材料的高质量。

图1：SECS氧化镍薄膜中的零电阻和抗磁状态

加州理工学院Lingyuan Kong，Stevan Nadj-Perge等通过理论与实验的结合，首次提出并验证了“库珀对密度调制态（PDM）”这一新概念，揭示了铁基超导体中亚晶格对称性破缺与向列畸变协同驱动的新型超导调制机制。这一成果不仅刷新了对超导态对称性破缺的认知，还为强关联体系中交织序的探索提供了全新的实验平台和理论框架，标志着铁基超导研究从传统密度波范式向更复杂量子态的拓展。研究成果以Cooper-pair density modulation state in an iron-based superconductor为题发表于Nature。

研究成果：

1.首次指出超导态中仅破坏晶胞内对称性（而非平移对称性）时，可形成一种新型空间调制态（PDM）。该态保留了长程晶格平移对称性，与传统密度波（破坏平移对称性）形成鲜明对比，填补了超导对称性破缺理论的空白。

2.通过扫描隧道显微镜（STM）在剥离薄片状铁基超导体（FeTe₀.₅₅Se₀.₄₅）中直接观测到PDM态，其调制波长与晶格周期一致，能隙调制幅度超过平均值的30%，显著区别于传统密度波的微扰效应。

3：实验结果得到理论计算的支持，表明与密度波序不同，PDM状态是由亚晶格对称性破缺和薄片特有的特殊向列畸变相互作用驱动的。

图2：SC能隙的周期性调制

论文地址：

1：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08893-4

2：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08703-x