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同为 La₃Ni₂O₇，单层—三层混合相在 3.6 K 零电阻，远低于双层相约 80 K

顶级刊物论文速递 · 发布 2026-08-21T04:40:00+08:00 · 更新 2026-08-21T04:42:51+08:00

核心结论

Physical Review X 8 月 20 日发表 La₃Ni₂O₇ 的结构对照实验：单层—三层交替堆叠的 1313 相在约 13 GPa 从正交结构转为四方结构，19 GPa 以上出现零电阻，但超导转变温度仅 3.6 K，远低于同化学式双层相约 80 K。结果指向层间耦合和连续双层 NiO₆ 模块对高 Tc 的关键作用；零电阻仍需磁学证据、体积分数和跨实验室复现补强。

论文结果。 Physical Review X 8 月 20 日发表 La₃Ni₂O₇ 高压超导实验。双层 Ruddlesden–Popper 镍酸盐 La₃Ni₂O₇ 此前在高压下报告约 80 K 的超导转变，使镍酸盐成为铜氧化物之外的新高温超导家族。新研究没有更换化学式，而是合成同一化合物的另一种结构多型：NiO₆ 八面体按单层与三层交替堆叠的“1313”混合相，用它直接检验层间耦合和局域结构对超导温度的作用。

结构与压力。 团队结合高压同步辐射 X 射线衍射和拉曼光谱，发现该混合相在约 13 GPa 从正交 Cmmm 空间群转变为四方 P4/mmm。压力继续升至 19 GPa 以上后，电阻出现清晰超导转变，并降到零；但转变温度只有 3.6 K。由于材料化学计量相同、主要差别是 NiO₆ 层的堆叠方式，这个 3.6 K 与双层相约 80 K 的巨大差距提供了较干净的结构对照。

物理含义。 作者据此认为，超导转变温度直接受层间耦合类型控制，连续双层 NiO₆ 模块可能是 Ruddlesden–Popper 镍酸盐获得高温超导的关键结构单元。结果削弱了“只要 La₃Ni₂O₇ 化学式和足够压力就能产生高 Tc”的简单解释，也为理论模型提供新的约束：模型必须同时解释为何 1313 相能够超导、却只能在低得多的温度下进入零电阻状态。

还需观察。 零电阻是重要证据，但不能单独给出超导体积分数；高压微小样品中的磁化率、迈斯纳效应和结构均匀性仍需更多测量。样品可能存在相混合、应力梯度和接触电阻影响，不同实验室还要复现 13 GPa 结构转变、19 GPa 起始超导区和 3.6 K 温标。更长远的问题是，能否通过外延应变、化学压力或界面设计在较低压力下稳定有利的双层耦合，而不是把高压结果直接当作可用材料路线。

信息来源

可信度说明

来源为 Physical Review X 同行评议论文，并可由 2025 年 10 月公开的 arXiv 预印本交叉核验；13 GPa 结构转变、19 GPa 以上零电阻、3.6 K 转变温度及与双层相约 80 K 的比较均来自作者报告。公开摘要强调零电阻与结构谱学，尚不足以独立确认体相超导比例，仍需磁学证据和跨实验室复现。

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