吉林大学黄晓丽等团队Nature Communications！高压安德烈夫反射谱揭示La₃Ni₂O₇−δ超导能隙

       铜氧化物高温超导发现三十余年来，寻找具有类似或更高临界温度的新材料一直是凝聚态物理的核心议题。镍酸盐因与铜氧化物共享二维NiO₂面，被视为潜在的高温超导载体，但其强关联多轨道特性使理论预测分歧严重：有人主张d波配对，有人预言s±波，甚至多带共存。2023年，吉林大学团队首先在La₃Ni₂O₇−δ中发现80 K的高压超导信号，却受限于样品易碎、氧空位敏感及高压环境复杂，零电阻态重复率不足20%，更无人直接测得超导能隙，导致配对机制悬而未决。国际同行急需实验层面的能隙结构信息，以检验各种计算模型，判断镍酸盐是否真正具备与铜氧化物同类的非常规配对。

       在这项研究中，研究人员在超过20 GPa的金刚石对顶砧内构建点接触结，首次对La₃Ni₂O₇−δ单晶开展高压安德烈夫反射谱测量。他们选用氨硼烷作为传压介质，在四个样品中均获得低于32 K的零电阻，确保超导态可靠。通过Blonder-Tinkham-Klapwijk模型拟合微分电导曲线，团队一致观察到两个相干峰，对应能隙Δs1=23 meV与Δs2=6 meV；大能隙与临界温度比值2Δs1/kBTc=7.41，表明体系处于强耦合区。随温度升高，双能隙同步衰减，外推临界温度72 K，与输运结果一致。对比s+s、s+d、d+s、d+d四种配对模型后，只有以s波为主的双隙拟合能再现全部实验特征，而纯d波模型被排除。此外，60 meV附近的集体玻色模式峰随超导消失而同步减弱，暗示电声耦合或自旋涨落参与配对。临界电流测试显示样品临界电流密度仅812 A cm⁻²，佐证低超导体积分数，但所用测量电流远小于破坏值，证实谱学数据未受热效应污染。

       该工作以高压原位谱学手段直接给出La₃Ni₂O₇−δ的微观超导能隙，结束了一年多来仅凭理论推测的僵局。实验确立的s波主导双能隙图像，为后续判别镍酸盐是否属于非常规超导提供定量基准：若未来证实界面或体内确实存在符号反转的s±波，则镍酸盐将区别于铜氧化物d波，成为新型多轨道高温超导范例；若仅为普通s++波，则其配对胶可能仍来自常规电声作用，80 K临界温度的提升空间或受限于结构稳定性。研究团队公开指出，样品氧空位与静水压敏感性仍是提高超导体积分数的关键障碍，呼吁同行改进单晶生长与高压封装技术。随着薄膜与块体样品的质量同步提升，结合扫描隧道谱、角分辨光电子谱等交叉测量，镍酸盐超导机理有望在两三年内获得更完整的实验拼图。

转载自：材料研究进展