摘要：北京时间9月5日，中国科学技术大学的陈仙辉、吴涛与上海市极端环境新材料重点实验室/上海前瞻物质科学研究院曾桥石，作为共同通讯作者在物理学顶级期刊Nature Physics上报道了混合型Ruddlesden‒Popper相La5Ni3O11单晶中的压力诱导超导

北京时间9月5日，中国科学技术大学的陈仙辉、吴涛与上海市极端环境新材料重点实验室/上海前瞻物质科学研究院曾桥石，作为共同通讯作者在物理学顶级期刊Nature Physics上报道了混合型Ruddlesden‒Popper相La5Ni3O11单晶中的压力诱导超导性。在Ruddlesden–Popper（RP）相镍酸盐中发现高压下的高温超导性，已在凝聚态物理领域引发广泛关注。

该研究报道了一种独特的混合镍酸盐——La5Ni3O11（由La3Ni2O7层和La2NiO4层交替堆叠而成）中存在的超导性。该镍酸盐在近常压下、约170 K时还会发生密度波相变。随着压力升高，此密度波相变会向更高温度移动，并在约12GPa时突然消失，随后出现超导性，这表明发生了一级相变。但具有较大超导体积分数（约70%，为体超导）的最佳超导性出现在约21GPa时，此时零电阻超导转变温度（Tc zero）为54 K。高压X射线衍射实验表明，该材料在较低压力下会发生从正交到四方的结构相变。

值得注意的是，这种结构变化对密度波相或超导相的影响极小，表明晶格自由度在该材料中所起的作用有限。这些发现证实了La5Ni3O11是Ruddlesden–Popper镍酸盐超导材料家族中新成员，并为理解混合镍酸盐中结构、电子序和超导性之间的相互作用提供了宝贵见解。据了解，该研究的最初版本于今年2月初上传在预印版平台arXiv上，2月4日正式向《Nature Physics》投稿，8月4日文章被正式接受，如今正式发表。本文也是中国科学技术大学，继8月26日潘建伟院士与合作者的最新研究成果后，两周内发表的第2篇Nature Physics，详见文章：再发Nature Physics，中科大潘建伟和陆朝阳团队与清华大学合作发表最新成果。

本文第一完成单位为中国科学技术大学，最后通讯作者为陈仙辉。他生于1963年，他的学习经历还是挺励志的。他1982年大专毕业于江西省宜春师范专科学校（现宜春学院）物理系，在那个包分配的年代，他19岁毕业后被分配到江西省棠浦煤矿子弟学校，在那里当了4年的中学教师。但在小地方过得很悠闲的他，来到大城市参加学习后颇受触动，觉得不能就这么过完一生；于是他在1986年又考取了杭州大学（现浙江大学）的研究生。

也正是在这一年铜氧化物高温超导材料的发现震惊了全球物理界，随后被送到中国科学技术大学进行联合培养的陈仙辉，也投身到了超导的学习和研究中，并先后在1989年取得了杭州大学的硕士学位，1992年取得了中国科大物理系的博士学位，师从吴杭生。他从中科大博士毕业后便留校任教至今，期间还曾以洪堡学者的身份到德国卡尔斯鲁厄研究中心和马普固体研究所进行研究工作，作为访问教授在日本北陆先端科学技术研究院和美国德克萨斯超导研究中心工作。陈仙辉目前为中国科学技术大学物理学院教授。

陈仙辉主要从事新型非常规超导体的探索及超导和强关联物理的研究，并在多个领域做出了重要贡献。他首次实现常压下40k以上的铁基超导体的超导转变温度（证明了其是第二类高温超导体）；他发现了一系列新型超导体；他与合作者在黑磷薄层晶体中成功实现场效应晶体管等等……此次发现也是他继在铁基和其他新型非常规超导体领域取得一系列突破后，在镍基超导领域取得的重要成果。由于在超导领域（特别是铁基超导）的杰出贡献，他与我国超导领域的先驱赵忠贤一起曾获国家自然科学一等奖、超导材料领域最高奖的Matthias奖和中国版诺贝尔奖的“未来科学大奖”等。陈仙辉还是中国科学院院士和发展中国家科学院院士。

本次研究也是我国科学家在镍基超导研究领域取得的又一重要进展。此前，中山大学的王猛等人首次在双层NiO2面结构的镍氧化物La3Ni2O7中发现了压力诱导下高达80K的超导转变温度；此后复旦大学赵俊与中科院物理所郭建刚以及本文的共同通讯作者曾桥石合作，又在具有三层NiO2平面的La4Ni3O10中发现高压诱导的超导电性（体超导）。而在今年2月，薛其坤院士与陈卓昱合作，首次实现了（La，Pr）3Ni2O7薄膜在常压下超过麦克米兰极限（40K）的超导起始温度，详见文章：2025首篇的背后，在激烈的竞争中，南科大薛其坤与陈卓昱重磅研究成果终于在Nature正式上线。应该说以上一系列的成果都是镍基超导领域的重要进展，而我国学者也在推动该领域前行的过程中起着举足轻重的作用，中美两国科学家在该领域的研究也是走在最前沿的。

来源：科技大满贯