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物性物理学：最適な超伝導(Nd,Sr)NiO2の温度に比例する抵抗率
Nature 619, 7969 doi: 10.1038/s41586-023-06129-x
物質のさまざまな強相関相の近傍で超伝導が発現することから、そうした物質の常伝導状態の性質に広い注目が集まり、超伝導が出現する状態の理解が深まっている。最近、層状ニッケル酸塩に超伝導が見いだされ、同様の関心が高まっている。しかし、ドープされた無限層ニッケル酸塩薄膜の輸送測定は、これらの準安定化合物の材料の限界、特に高密度の拡張欠陥によって妨げられてきた。今回我々は、成長条件と還元条件をより良好に安定化させる基材(LaAlO3)0.3(Sr2TaAlO6)0.7に移行することで、拡張欠陥を本質的に含まないNd1−xSrxNiO2のドーピング系列を合成できた。拡張欠陥が存在しない場合、常伝導状態の抵抗率は、アンダードープ領域では低温で上昇に転じ、最適ドープ近傍では線形挙動を示し、オーバードープ領域では二次の温度依存性を示した。これは、絶縁性の親化合物がないこと、マルチバンド電子構造、銅酸化物の電荷移動絶縁体ではなくモット–ハバード軌道整列であることなど、重要な違いがあるにもかかわらず、銅酸化物と現象論的に類似している。さらに我々は、超伝導転移温度とドーピング範囲の両方について、超伝導の増強を観測した。これらの結果は、ニッケル酸塩の乱れのスケールが小さくなるにつれて、両方の超伝導ファミリーの電子特性が1つに収束することを示している。
