镍氧化物超导是近几年新发现的非常规超导体系，分别为Lnn+1NinO3n+1和Lnn+1NinO2n+2钙钛矿结构，其中Ln代表稀土元素La、Pr、Nd等。2019年，美国科学家首先在Nd1-xSrxNiO2薄膜中发现超导电性，但超导转变温度仅有15 K，压力下也没有超过40 K。2023年，中国科学家在双层镍氧化物La3Ni2O7单晶材料中，通过施加高压发现接近80 K的高温超导电性(Sun, et. al., Nature 621, 493)。镍氧化物La3Ni2O7材料体系的基本特征为：Ni为+2.5价，dz2轨道接近半满，dx2-y2轨道接近1/4占据，完全不同于铜氧高温超导体中Cu2+的半满dx2-y2电子结构。根据这些独特结构，我们首次提出了一个包含dx2-y2和dz2轨道电子的双层有效微观模型，并明确指出层间的dz2轨道电子通过顶点氧形成σ和反σ键能带，而局域的电子库伦排斥相互用将导致一个层间on-site反铁磁海森堡自旋耦合。在高压下，强的层间on-site反铁磁海森堡自旋耦合导致dz2轨道电子配对，通过与巡游的dx2-y2轨道电子的杂化，产生非常规超导电性。为此，我们还提出了一个双层镍氧化物超导的两分量理论，该理论代表了一种新的配对机制，揭示了双层镍氧化物高温超导和铜氧化物高温超导的本质区别，对建立普适的高温超导微观机理具有重要意义。 报告人简介：张广铭教授，1991年获上海交通大学凝聚态物理学博士学位，先后在意大利国际理论物理中心（ICTP）和伦敦帝国理工大学任研究助理。1997年，任金沙总站6165地址高等研究中心研究员，2004年至今, 任金沙总站6165地址物理系教授，现任金沙总站6165地址凝聚态物理研究所所长和低维量子物理国家重点实验室副主任。长期研究凝聚态物理学中的量子多体问题，提出严格求解二维Kitaev量子自旋模型的新方法；建立二维量子数分数化激发的统一理论；构建一维量子整数自旋链拓扑态的普适类；发展关联电子多体系统中近藤共振和磁性关联的量子多体理论；与实验组合作，首次发现液氮温区镧镍氧La3Ni2O7压力下非常规超导电性。1999年获香港求是科技基金会“杰出青年学者”奖，2001年获国家杰出人才基金资助，2006年被教育部聘为特聘教授，2011年获中国物理学会“叶企孙物理奖”。 |
