祝贺李婧嫄、王彬、王一民顺利通过2026年研究生学位论文答辩

王猛教授指导的博士研究生李婧嫄通过博士学位论文答辩。沈冰副教授指导的博士研究生王彬通过博士学位论文答辩。谢涛副教授指导的硕士研究生王一民通过硕士学位论文答辩。热烈祝贺！

王猛教授荣获马丁・伍德爵士中国物理科学奖

喜报：2025年度团队多位同学荣获各类奖助学金

2025年度，团队博士生和硕士生潜心科研、锐意进取，取得了各项科研成果，同时积极承担学院服务工作，荣获国家级、校级、院级多项奖助学金。 恭喜各位获奖同学！姓名培养层次奖项李婧嫄博士博士研究生国家奖学金校长奖学金（特等）芙兰优秀论文奖学金广东省磁电物性分析与器件重点实验室主任优秀研究生奖邱钲阳博士校长奖学金（特等）钟盛标社会服务奖学金芙兰优秀研究生干部奖励金陈博文博士博士研究生一等奖助金陈俊峰博士博士研究生一等奖助金胡德远博士博士研究生一等奖助金林伟杰博士博士研究生一等奖助金马培跃博士博士研究生一等奖助金荣腾达博士博士研究生一等奖助金张恒源博士博士研究生一等奖助金董自仙博士博士研究生二等奖助金庞睿博士博士研究生二等奖助金王滢博士博士研究生二等奖助金谢辰阳博士博士研究生二等奖助金邢云赫博士博士研究生二等奖助金张一喆博士博士研究生二等奖助金蔡为睿硕士硕士研究生一等奖助金邓博元硕士硕士研究生一等奖助金蒋睿翔硕士硕士研究生一等奖助金王晓娅硕士硕士研究生一等奖助金吴楚芃硕士硕士研究生一等奖助金刘越平硕士硕士研究生二等奖助金何澄亮硕士硕士研究生二等奖助金林鹏昌硕士硕士研究生二等奖助金邵俊逸硕士硕士研究生二等奖助金夏烨硕士硕士研究生二等奖助金

Postdoctoral Position in Condensed Matter Physics (Neutron Scattering)

Position:Postdoctoral Researcher in Condensed Matter Physics (Neutron Scattering) – Prof. Meng Wang's Group, School of Physics, Sun Yat-sen University (SYSU)Position OverviewThe research group of Prof. Meng Wang at the School of Physics and the Guangdong Provincial Key Laboratory of Magneto-Electric Physics and Devices, SYSU, is seeking one postdoctoral researcher in experimental condensed matter physics. The High-Energy Inelastic Neutron Scattering Spectrometer, jointly constructed by SYSU and Spallation Neutron Source Science Center, is now operational. There is an urgent need for a researcher to utilize this spectrometer for studies on correlated electron materials. Successful candidate will work closely with Prof. Meng Wang on neutron scattering studies of strongly correlated electron materials.Position Requirements:Applicants are required to observe the Constitution and laws of the country, adhere to academic norms, and abide by the rules and regulations of the university.Applicants should have obtained their Ph.D. degree within the last three yearsApplicants are required to possess research experience in superconductivity or magnetic materials.Preference will be given to candidates with experience in inelastic neutron scattering and large-size single crystal growth.Compensation and Benefits:The research group will provide additional subsidies on top of the university's basic postdoctoral salary. Outstanding applicants will be recommended for SYSU’s “Yat-sen Postdoctoral Program” and the national “Postdoctoral Innovative Talents Support Program”. During the appointment, SYSU offers on-campus talent apartments for postdoctoral researchers to rent. Additionally, SYSU has affiliated primary and middle schools on campus, providing high-quality educational resources for the children of postdoctoral researchers.About Prof. Meng Wang's Research Group:Prof. Wang's research group focuses on strongly correlated electron systems, including high-temperature superconductors and novel magnetic materials. In 2023, the group discovered high-temperature superconductivity in nickelate. The group actively contributed to the construction of China’s first high-energy inelastic neutron scattering time-of-flight spectrometer at the China Spallation Neutron Source, which is now open for operation. Furthermore, the group has extensive experience conducting neutron scattering experiments at facilities in the UK, Japan, Germany, France, Australia, Switzerland, etc.The group is equipped with comprehensive facilities for sample growth and physical property measurements, including a Physical Property Measurement System (PPMS), a Magnetic Property Measurement System (MPMS), a dilution refrigerator, X-ray diffractometers, a low-wavenumber Raman spectrometer, a diamond nitrogen-vacancy center scanning microscope, a simultaneous thermal analyzer, a high-pressure optical floating zone furnace, a Bridgman single crystal furnace, various muffle furnaces, and inert atmosphere glove boxes. For more details, please visit the group website:https://spe.sysu.edu.cn/wangInterested applicants are welcome to contact Prof. Wang Meng as soon as possible. Please attach your CV when contacting.Email:wangmeng5@mail.sysu.edu.cn凝聚态物理专业博士后——强关联电子材料的中子散射研究中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室王猛教授团队因工作需要，拟招聘实验凝聚态物理博士后一名。中山大学与散裂中子源科学中心联合建设的非弹性中子散射谱仪已经投入使用，急需一位利用非弹性中子散射谱仪开展关联电子材料研究的研究人员。职位要求：申请人须遵守宪法和法律，恪守学术规范，遵守学校的规章制度。申请人原则上须取得博士学位不超过3年；须具有超导或磁性材料实验研究经验；优先考虑拥有非弹性中子散射和大尺寸单晶生长经验的申请人。待遇及保障：团队将在学校博士后基本薪酬基础上发放补贴。推荐优秀申请者申请中山大学“逸仙博士后”和国家“博新计划”。在聘期间，学校提供校内人才公寓供博后租住；校内有附属中小学，可为博后子女提供优质教育资源。王猛教授团队介绍：王猛教授团队的研究兴趣包括高温超导体和新型磁性材料等关联电子材料体系。团队在2023年发现液氮温区镍氧化物高温超导体，推动并参与位于中国散裂中子源的中国首台高能非弹性中子散射飞行时间谱仪建设，目前该谱仪已开放运行。此外，团队长期在英国、日本、德国、法国、澳大利亚、瑞士等国家的中子谱仪开展中子散射实验。团队拥有完善的样品生长和物性测量条件，包括综合物性测量系统、磁学测量系统、稀释制冷机、X射线衍射仪、低波数拉曼光谱仪、金刚石氮空位色心扫描显微镜、同步热分析仪、高压光学浮区炉、布里奇曼单晶炉、各种马弗炉、惰性气体手套箱等仪器设备。详见团队网站：https://spe.sysu.edu.cn/wang欢迎感兴趣的申请人尽快联系王猛教授！联系时请附上简历。联系方式：wangmeng5@mail.sysu.edu.cn

喜报：团队文章获Science Bulletin 2025 Best Paper Award

近日，《中国科学》杂志社评选了2025年最佳论文奖，本团队发表在Science Bulletin上的研究论文获此殊荣！祝贺论文作者！论文研究内容介绍：https://spe.sysu.edu.cn/node/4443原文链接：Tao Xie et al., Science Bulletin 69, 3221-3227 (2024)https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.07.030

本研究团队举办物理楼团队实验室启用仪式暨2025年度表彰会

2026年1月12日，中山大学物理学院中子散射研究团队顺利举办了物理楼团队实验室启用仪式暨2025年度表彰会。团队师生近40人参加。活动伊始，师生们前往物理楼301-305新建实验室，共同见证了实验室的正式启用。该实验室历经数月建设，已初具规模，配备了高温箱式炉等先进科研设备，为后续研究提供了有力支撑。仪式现场，师生们逐一参观并详细了解了各台仪器的功能与使用方法。物理楼中子散射研究团队实验室随后，活动移至哲生堂405交流厅举行2025年度表彰会。团队老师首先致辞，向全体同学表达了诚挚的祝福与鼓励。会上表彰了本年度表现优异的学生，团队负责人王猛教授与各位导师为获奖学生颁发了荣誉证书。2025年中山大学物理学院中子散射研究团队学生获奖名单获奖人员获奖名称获奖理由李婧嫄2025年度学术之星优化高压技术并取得系列学术成果荣腾达实验室建设贡献奖物理楼实验室建设、常压光学浮区炉安装马培跃实验室建设贡献奖磁学测量系统及热重分析仪系统安装调试张恒源实验室建设贡献奖低波数拉曼光谱系统搭建胡德远实验室研究贡献奖成功生长镍氧化物系列单晶样品陈博文实验室建设贡献奖NV系统安装调试、高压磁化率、交流输运设备建设刘越平实验室建设贡献奖中子散射研究团队网站建设团队负责人王猛教授与各位导师为学生颁奖表彰环节后，黄潮欣老师带来古琴独奏，李婧嫄同学表演小提琴演奏。活动期间设有茶歇交流环节，师生在轻松愉快的氛围中自由交流、分享心得。 本次活动不仅展现了中子散射研究团队在科学研究与人才培养方面的积极成果，也进一步增强了团队的凝聚力与归属感，为新一年的科研工作注入了温暖而有力的精神动力。

王猛教授荣获广东省青年科技创新奖

"双层镍氧化物La3Ni2O7的高温超导特性研究”入选2025年物理学领域重点新兴前沿

近日，中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心和科睿唯安联合发布了《2025研究前沿》报告。该报告基于科睿唯安Essential Science Indicators (ESI)数据库中的13830个研究前沿和Research Horizon Navigator (RHN)数据库遴选出2025年自然科学和社会科学的11大学科领域排名最前的110个热点前沿和18个新兴前沿，系统呈现了当前全球科学研究的发展态势与重点方向。 在遴选的128个研究前沿的数据基础上，由中国科学院科技战略咨询研究院的战略情报研究人员结合核心论文、年篇均被引频次、发展趋势分析等遴选出31个重点研究前沿。其中，11个新兴前沿同时入选重点研究前沿。 “双层镍氧化物La3Ni2O7的高温超导特性研究”成为物理领域2025年度唯一入选新兴前沿和重点新兴前沿，意味着该领域在近年来实现了爆发式发展，正快速成为国际凝聚态物理研究的新焦点。 2023年，我院王猛教授团队与合作者在实验中首次观测到La3Ni2O7在约14GPa高压下实现接近80K的超导电性转变，使其成为继铜氧化物之后第二类进入液氮温区的非常规超导材料，开启了Ruddlesden-Popper相（RP相）镍氧化物超导电性研究热潮。我院研究团队在镍氧化物研究方向发表的13篇文章入选ESI热点或高被引论文，其中王猛教授团队主导的首篇报道超导电性发现的实验文章引用已超过550次[Nature 621, 493 (2023)]，姚道新教授团队主导的首篇超导电性理论文章引用已超过150次[Physical Review Letters 131, 126001 (2023)]。 RP相镍氧化物超导电性发现的独特价值在于突破了传统超导材料的限制，为高温超导研究开辟了新路径。与铜基超导体相比，镍氧化物展现出独特的电子结构和物理特性，为理解高温超导机制提供了新的材料体系和研究视角。 我院王猛、姚道新、吴为、曹坤、邬汉青、谢涛、沈冰、陈祥、张云蔚、黄潮欣等老师和理学院孙华蕾老师在镍氧化物超导电性研究方向开展了相关实验和理论研究。相关研究得到国家自然科学基金委员会、科技部、广东省科技厅、广东省基础与应用基础研究基金委员会、广州市科技局、深圳市科技局、中国科学院超导专项、中山大学测试中心、中山大学物理学院公共科研平台、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、广东省磁电物性基础学科中心、粤港澳大湾区（广东）量子科学中心等支持。▲《2025研究前沿》报告

学子风采（国家奖学金） | 李婧嫄：探索不怠，与时舒卷

高能非弹性中子散射飞行时间谱仪通过验收并交付

NSR专题 | 镍基超导机制的探索（特邀编辑：张富春 & 王猛）

镍氧化物超导体已经成为一个全新的高温超导材料体系，不仅在压力下发现了液氮温区超导电性，在薄膜样品中常压下也实现了超过麦克米兰极限温度的超导。《国家科学评论》（National Science Review，NSR）2025年第10期出版了“镍基超导机制的探索”专题（特邀编辑：张富春&王猛），共收录7篇高水平论文，包含1篇Editorial、5篇Article和1篇Review，总结评述镍氧化物超导体研究现状，并呈现镍氧化物超导块材和薄膜材料实验、理论的最新研究成果。 👉本期链接：https://academic.oup.com/nsr/issue/12/10Special Topic:Uncovering the Mechanism of Nickelate Superconductors✦专题篇目✦GUEST EDITORIALThe preface: Nickelates—a new playground for high-Tc superconductivityMeng Wang and Fu-Chun ZhangNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf322https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf322“镍基超导机制的探索”专题前言通讯作者：王猛（中山大学）、张富春（中国科学院大学）王猛张富春本文为NSR"镍基超导机制的探索"专题特邀编者按。自2019年发现镍酸盐超导后，双层RP相在高压/薄膜下实现40K以上超导，成为高温超导新家族。专题系统研究了其结构特性、电子态及与铜氧化物的差异，重点探讨高压合成、缺陷和密度波等问题，包括迈斯纳效应观测、键角关联、薄膜轨道贡献等理论实验成果，揭示了轨道-电子-结构耦合在超导中的关键作用。RESEARCH ARTICLEAngle-resolved photoemission spectroscopy of superconducting(La,Pr)3Ni2O7/SrLaAlO4heterostructuresPeng Li, Guangdi Zhou, Wei Lv, Yueying Li, Changming Yue, Haoliang Huang, Lizhi Xu, Jianchang Shen,Yu Miao, Wenhua Song, Zihao Nie, Yaqi Chen, Heng Wang, Weiqiang Chen, Yaobo Huang, Zhen-Hua Chen, Tian Qian, Junhao Lin, Junfeng He, Yu-Jie Sun, Zhuoyu Chen and Qi-Kun XueNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf205https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf205双层结构镍氧化物薄膜超导态的ARPES能带结构通讯作者：何俊峰（中国科学技术大学）、岳长明、孙煜杰、陈卓昱（南方科技大学）岳长明何俊峰孙煜杰陈卓昱本文通过强氧化原子逐层外延技术，在SrLaAlO4衬底上生长了常压下具有40 K超导电性的高质量La2.85Pr0.15Ni2O7薄膜。常压超导的实现使得超导态的能带测量成为可能。角分辨光电子能谱（ARPES）实验结果表明，Ni的3dx2-y2和3dz2轨道均对费米面有贡献。与双层镍氧化物块体材料的常压结构对比，La2.85Pr0.15Ni2O7薄膜的能带结构具有空穴掺杂的特征，这可能源于衬底Sr离子的扩散。Identification of superconductivity inbilayer nickelateLa3Ni2O7under high pressure up to 100 GPaJingyuan Li, Di Peng, Peiyue Ma, Hengyuan Zhang, Zhenfang Xing, Xing Huang, Chaoxin Huang,Mengwu Huo, Deyuan Hu, Zixian Dong, Xiang Chen, Tao Xie, Hongliang Dong, Hualei Sun, Qiaoshi Zeng, Ho-kwang Mao and Meng WangNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf220https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf220La3Ni2O7中直流迈斯纳效应和高压下超导演化通讯作者：曾桥石（北京高压科学研究中心）、孙华蕾、王猛（中山大学）孙华蕾曾桥石王猛高压条件下的直流磁化率抗磁信号探测异常困难。本文报道了王猛教授课题组与曾乔石研究员团队合作利用超导量子干涉仪首次成功观测到的直流迈斯纳效应。他们同时将La3Ni2O7的压力-超导相图拓展至104 GPa。该研究结果表明超导与双层NiO6八面体面外Ni-O-Ni键角变为180°相伴而生。Correlated electronic structures and unconventional superconductivity in bilayer nickelate heterostructuresChangming Yue, Jian-Jian Miao, Haoliang Huang, Yichen Hua, Peng Li, Yueying Li, Guangdi Zhou, Wei Lv,Qishuo Yang, Fan Yang, Hongyi Sun, Yu-Jie Sun, Junhao Lin, Qi-Kun Xue, Zhuoyu Chen and Wei-Qiang ChenNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf253https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf253揭示双层镍327薄膜的关联电子结构与非常规超导机理通讯作者：岳长明、陈卓昱、陈伟强（南方科技大学）岳长明陈卓昱陈伟强本论文运用密度泛函理论结合团簇动力学平均场理论，通过引入占位库仑排斥势U与实验测得的电子占据数n，成功复现了薄膜电子能带结构。该理论模型预测双层RP相镍氧化物为强自旋涨落诱导的s±波超导，同时指出电子关联在该体系中较为重要。Imaging the Meissner effect in pressurized bilayer nickelate with integrated multi-parameter quantum sensorJunyan Wen, Yue Xu, Gang Wang, Ze-Xu He, Yang Chen, Ningning Wang, Tenglong Lu, Xiaoli Ma, Feng Jin,Liucheng Chen, Miao Liu, Jing-Wei Fan, Xiaobing Liu, Xin-Yu Pan, Gang-Qin Liu, Jinguang Cheng and Xiaohui YuNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf268https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf268金刚石量子传感实现高压下镍氧化物超导迈斯纳效应直接观测通讯作者：刘刚钦、程金光、于晓辉（中国科学院物理研究所）刘刚钦程金光于晓辉本研究通过将金刚石氮空位中心量子传感和高压技术结合，观察到高压下双层镍氧化物La2PrNi2O7和La3Ni2O7-δ在零场冷-场热和场冷过程中磁场减弱以及边缘磁场增强现象，证实了其具有超导迈斯纳效应。本研究还利用金刚石氮空位色心和拉曼光谱进行协同测量，首次在高压下精确得到了样品的超导区域和非超导区域的结构差异，为进一步探究镍氧化物的超导机制提供了重要的实验基础。Self-doped molecular Mott insulator for bilayer high-temperature superconductingLa3Ni2O7Zhan Wang, Heng-Jia Zhang, Kun Jiang and Fu-Chun ZhangNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf353https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf353La3Ni2O7高温超导体的自掺杂分子莫特绝缘体模型通讯作者：蒋坤（中国科学院物理研究所）、张富春（中国科学院大学）蒋坤张富春镍基超导La3Ni2O7的发现为高温超导研究开辟了新的平台，其独特的物理性质起源于双层镍氧结构。本文基于强关联效应和层间耦合的相互影响，提出该材料的莫特极限可通过分子莫特绝缘体模型进行描述。通过分子莫特绝缘体的自掺杂效应，实现了La3Ni2O7中类似于铜基超导的高温超导电性。REVIEWRecent progress in nickelate superconductorsYuxin Wang, Kun Jiang, Jianjun Ying, Tao Wu, Jinguang Cheng, Jiangping Hu and Xianhui ChenNatl Sci Rev2025, 12(10): nwaf373https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf373镍基超导体的最新进展通讯作者：蒋坤、胡江平（中国科学院物理研究所）、吴涛、陈仙辉（中国科学技术大学）蒋坤吴涛胡江平陈仙辉本文系统性回顾梳理了自1999年理论预言掺杂的LaNiO2存在超导电性以来，镍氧化物超导的研究历程。镍氧化物家族具有多种晶体结构和价电子态。空穴掺杂的去顶点氧无限层镍氧化物LaNiO2中的Ni+与铜氧化物超导体中的Cu2+具有相同的3d9价电子态。并且二者都展现出掺杂浓度依赖的超导相图。然而二者又不尽相同：LaNiO2的母体为Mott绝缘体，且费米面附近稀土金属La的5d轨道具有不可忽视的贡献；而铜氧化物的母体为电荷转移绝缘体。该综述详细评述了RP相镍氧化物超导研究的进展，譬如已被大量手段研究的自旋/电荷波有序；同时也指出所面临的挑战：苛刻的高氧压环境单晶合成条件，高质量样品难以获得（普遍存在氧空位，层错）。进一步对比其他结构的PR相镍氧化物（如La4Ni3O10，La5Ni3O11）中发现的压致超导电性，以及La3Ni2O7薄膜的超导电性，将有助于破解镍氧化物超导机理。来源：国家科学评论

喜报：团队文章获评CPL 2025年度高质量论文

近日，《中国物理快报》杂志社评选了2025年度高质量论文，本团队发表的题为Emergence of High-Temperature Superconducting Phase in Pressurized La3Ni2O7 Crystals的研究论文获此殊荣！祝贺论文作者！原文链接：Hou J et al., Chinese Physics Letters, 2023, 40(11): 117302.10.1088/0256-307X/40/11/117302

课题组和合作者在La3Ni2O7超导电性研究方面取得进展

高温超导是物理学中最复杂且富有魅力的研究方向之一。在过去近40年的时间里，铜氧化物是唯一转变温度进入液氮温区的超导体，寻找新的高温超导体、探寻高温超导的“共同基因”是破解高温超导机理的重要研究方向。2023年，我院王猛教授团队和合作者首次在镍氧化物La3Ni2O7单晶中发现压力诱导的转变温度达到80 K的超导电性[Nature621,493(2023)]，研究结果迅速引起了镍氧化物高温超导研究热潮。 高压下的超导电性为阐明超导相及关键物性带来了挑战。单晶样品中压力下的高温超导相结构、丝状超导和体超导等关键性质一度成为学术争论焦点，直流磁场下的迈斯纳效应和超高压力下超导电性的演化实验研究一直缺失。 鉴于此，王猛教授团队利用自主搭建的高压实验研究平台对La3Ni2O7单晶的高压电输运特性进行了系统性测量，研究结果精细刻画了双层镍氧化物独特的接近“直角三角形”的超导相图（图1）。加压过程中，晶体结构也发生了从正交相到四方相的转变，研究结果预示超导电性的出现同时伴随着结构相变。图1. La3Ni2O7的超高压超导相图 研究团队与上海前瞻物质科学研究院曾桥石团队合作，利用超导量子干涉仪首次在直流磁场下测量到了La3Ni2O7的迈斯纳效应，估算出在22GPa时超导体积超过40%，证实了La3Ni2O7单晶的体超导电性（图2b）。图2. La3Ni2O7的直流磁化率迈斯纳效应 本项工作有力证实了双层镍氧化物高温超导体内禀的体超导电性，其独特的“直角三角形”超导相图为La3Ni2O7超导机理研究提供了重要的实验基础。该工作在论文预印本平台公布后即受到理论和实验研究工作者广泛关注，arXiv平台版本已被引近50次。该成果近期以“Identification of Superconductivity in Bilayer Nickelate La3Ni2O7under High Pressure up to 100 GPa”为题在《国家科学评论》（National Science Review）发表[Natl. Sci. Rev.nwaf220(2025)]。 本项工作由我院王猛教授团队和上海前瞻物质科学研究院曾桥石研究员团队合作完成，主要实验工作由我院博士研究生李婧嫄和上海前瞻物质科学研究院彭帝博士完成，中山大学理学院孙华蕾副教授指导了高压实验工作。上海前瞻物质科学研究院院长毛河光院士对本项工作给予了大力支持。中山大学物理学院教师谢涛、陈祥，博士后霍梦五，博士生马培跃、张恒源等人参与了本项研究工作。该研究工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划支持，广东省、广州市、深圳市科技计划项目支持，广东省磁电物性分析与器件重点实验室、广东省磁电物性基础学科研究中心支持，中山大学物理学院公共科研平台支持，同时还得到了上海市极端环境新材料重点实验室、上海市科学技术委员会的支持。原文链接：https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaf220/815...

喜报：团队文章获SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy 2024 Best Paper Award

近日，《中国科学》杂志社评选了2024年最佳论文奖，本团队发表在SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy上的研究论文获此殊荣！祝贺论文作者！原文链接：Liu Z et al., Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2023, 66(1): 217411.https://doi.org/10.1007/s11433-022-1962-4

霍梦五博士在《物理实验》杂志发表封面文章

《物理实验》2025年第 2期发表了霍梦五博士与王猛教授撰写的封面文章，题目为《压力下镍氧化物中高温超导电性研究进展》。该文总结了近年来国内外在镍氧化物高温超导研究领域所取得的重要实验成果，着重探讨了具有双层和三层镍氧面结构的 La3Ni2O7和 La4Ni3O10 等块体材料在压力作用下的超导电性研究。 文章首先回顾了非常规超导体的研究现状以及镍氧化物超导电性的探索历程。2019年，研究人员于无限层结构Nd0.85Sr0.15NiO2薄膜中首次观测到约15 K的超导电性。2023年，本课题组联合国内外多个研究团队，在双层结构的La3Ni2O7体系中发现压力作用下约80 K的超导转变，使其成为继铜氧化物之后第二类进入液氮温区的非常规超导体。随后，多个研究团队在La4Ni3O10和Pr4Ni3O10中亦发现压力下约30 K的超导电性。系列进展标志着镍氧化物成为一类新的高温超导材料体系。 综述梳理了压力下镍氧化物的晶体结构和电子态演化相图。压力下伴随着超导电性的出现，镍氧化物La3Ni2O7和La4Ni3O10均发生结构相变，在高压条件下呈现四方相晶体结构，具体表现为层间Ni - O - Ni键角变化为180°，同时密度波序温度在压力下逐渐被抑制。角分辨光电子能谱实验结果以及第一性原理计算结果均表明，常压下费米面附近的电子能带主要由Ni-3dx2-y2和3dz2轨道构成。层间Ni-3dz2轨道与O-2pz轨道杂化形成σ键，该轨道电子的金属化被视作镍氧化物中超导电性（高压下）出现的关键因素。此外，还介绍了实验中运用扫描透射电子显微镜技术直接观测到La3Ni2O7中层间顶点氧存在缺位的结果，这也从实验上给出了高压下超导态与氧含量密切相关的原因。同时指出，镍氧化物具有独特的层间顶点氧与层间耦合特性，呈现出与铜氧化物和铁基超导体均不同的磁性关联超导特征。 文章还总结了该研究领域面临的诸多难题，包括块体中超导态仅出现在高压环境、样品氧含量难以精准控制、不同实验组的测量结果存在差异等。未来研究将致力于通过化学压力离子替代施加化学压力、优化单晶生长工艺、探索更多的镍氧化物超导体系等方式，推动实现常压下的高温超导电性，为揭示其超导机理创造条件。原文链接：https://wlsy.nenu.edu.cn/2502hmw.pdf

课题组在Pr4Ni3O10中发现压力诱导的超导电性

自从上世纪80年代发现铜氧化物高温超导体以来，高温超导研究一直是凝聚态物理领域的重要前沿。探索新型高温超导体对于研究高温超导机制及其应用至关重要。具有与铜氧化物高温超导体类似晶体结构和电子构型的镍氧化物，被认为是潜在的高温超导体。Pr₄Ni₃O₁₀ 2023年, 我院王猛教授研究团队和合作者在双层镍氧化物La3Ni2O7单晶样品中14GPa压力下发现80K的超导电性[Nature 621,493(2023)]。随后，王猛团队及合作者在实验上对La3Ni2O7体系的超导电性[Nat. Phys. 20,1269(2024); Chin. Phys. Lett. 40,117302(2023)]、化学组分[Nature 630,847(2024)]、超导态的晶格结构[J. Am. Chem. Soc. 146,7506(2024)]、电子结构[Nat. Commu. 15,4373(2024)]、电子关联强度[Nat. Commu. 15,7570(2024)]、磁激发谱和磁性交换关联强度[Sci. Bull. 69,3221(2024); Nat. Commu. 15,9597(2024)]、超快动力学性质[Nat. Commu. 15,10408(2024)]、隧道谱学[Phys. Rev. B 110,134520(2024)]等性质进行了系统研究，掀起了镍氧化物高温超导研究的热潮。 La3Ni2O7超导电性被发现后，国内外多个研究团队报道了在La4Ni3O10样品中发现压力诱导的超导电性。然而，镍氧化物体材料的超导研究局限于La-Ni-O材料体系及其掺杂样品。▲Pr4Ni3O10-δ磁性、比热、结构及压力下的电输运测量结果(a)常压下磁化率(b)比热及电阻率观察到两个密度波转变(c) 随压力增加，结构从单斜相向四方相转变(d)压力增加使电阻减小并出现超导转变(e)超导转变温度存在磁场依赖(f)超导电性上临界场拟合(g) 密度波序与超导电性在压力下的相图 最近，我院王猛团队首次在Pr4Ni3O10-δ多晶样品中发现压力下近30K的超导电性。该研究利用溶胶凝胶法合成出了Pr4Ni3O10多晶样品，利用金刚石对顶砧技术对样品进行了不同压力下的结构和电输运研究。不同于La-Ni-O体系，Pr4Ni3O10-δ中Ni 和 Pr子晶格分别在157.6 和 4.3 K形成密度波序。晶体结构在20GPa压力附近从P21/a单斜相转变成I4/mmm四方相。结构相变后低温下电阻出现迅速减小并且转变温度存在明显的磁场依赖，预示着Pr4Ni3O10-δ存在超导电性。在54.1GPa压力下超导转变温度达到30 K，拟合的上临界场为29.8 T。Pr4Ni3O10超导电性的发现拓宽了镍氧化物超导体家族，为镍氧化物的超导机制研究提供了新的平台。该成果近期以“Signature of Superconductivity in Pressurized Trilayer-nickelate Pr4Ni3O10-δ”为题，在中国物理评论快报发表[Chin. Phys. Lett. 41,127403 (2024)]。 该工作由我院王猛教授和理学院孙华蕾副教授指导学生完成。我院博士研究生黄星、张恒源、李婧嫄、陈俊峰、邱钲阳、马培跃、黄潮欣和博士后霍梦五参加了相关研究工作。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广州市科技计划基础与应用基础研究专题、深圳市科技计划支持，同时得到了广东省磁电物性分析与器件重点实验室和广东省磁电物性基础学科研究中心支持。

第1期双清-南澳青年科学论坛（第397期双清论坛）“高温超导材料与机理”在广州召开

2024年12月21-22日，第1期双清-南澳青年科学论坛（第397期双清论坛）“高温超导材料与机理”在广州召开。论坛由自然科学基金委数学物理科学部、计划与政策局和广东省科学技术厅联合主办，广东省基础与应用基础研究基金委员会、南澳科学会议秘书处协办。论坛主席由中国科学院物理研究所程金光研究员、中国科学技术大学吴涛教授和中山大学王猛教授共同担任。在本次论坛开幕之前，举行了双清-南澳青年科学论坛启动会。自然科学基金委党组成员、副主任江松院士与广东省人民政府副秘书长郭亦乐共同为双清-南澳青年科学论坛揭牌，并在启动会上致辞。启动会由广东省科学技术厅党组成员、副厅长吴世文主持。江松副主任在致辞中指出，双清-南澳青年科学论坛是在自然科学基金委和广东省双方领导持续关心和大力支持下促成的，是双方在深化基础研究领域合作的又一次重要探索。双清-南澳青年科学论坛是定位在发现和培养青年科研人才的论坛，是扎根在粤港澳大湾区、积极探索国际化发展的论坛，是研讨真问题、凝练真成果、提出真思想的论坛。自然科学基金委将与广东省一道持续关注论坛高质量研讨成果，弘扬科学民主的会风学风，充分发挥论坛在促进科学前沿发展、支撑国家重大需求的前瞻性引领性作用。启动会后，第1期双清-南澳青年科学论坛（第397期双清论坛）“高温超导材料与机理”正式召开。自然科学基金委数学物理科学部主任陈仙辉院士、计划与政策局副局长范英杰、论坛主席程金光在论坛开幕式上致辞，数学物理科学部副主任倪培根主持开幕式。陈仙辉主任指出，本次论坛聚焦高温超导材料与机理，旨在从新超导材料探索、高温超导机理研究、超导理论构建、实验探测技术发展以及超导材料应用等方面总结高温超导材料与机理的前沿科学研究，凝练领域内亟待解决的关键科学问题，探讨可行解决思路，提出优先发展方向，为有关部门提供决策参考。范英杰副局长介绍了双清论坛的背景和双清-南澳青年科学论坛的特色定位，希望参会青年科研人员自由表达学术观点，积极展示创新思想，同时做好论坛成果总结运用，更好支撑区域联合创新发展基金、重大科技计划/项目的立项工作。程金光代表论坛主席致辞，希望与会专家突破传统认识的局限，在交流中碰撞出新思路、新方法、新范式和新方向，最终凝练探索性方案和急需解决的核心科学问题，形成领域内重点发展方向共识，支撑高温超导材料与机理研究的前瞻性布局。本次论坛围绕“高温超导材料体系”“新兴超导体系”“超导理论与方法”“超导实验研究与新技术”等4个议题，安排了1个特邀报告和10个专题报告。与会专家在讨论交流中认为，本次论坛系统梳理了高温超导材料的发展脉络、存在的关键问题和未来努力的方向，深入探讨了下一步的研究目标和挑战，凝练了关键基础科学问题，提出了初步研究思路，将有力促进我国在该领域的高质量发展。来自全国高校、科研院所的40余位青年专家学者，南澳科学会议发起人龚新高院士，自然科学基金委机关党委常务副书记杨峰，以及自然科学基金委、广东省科技厅等相关部门工作人员参加本次论坛。相关领域青年学生基础研究项目（博士生）负责人代表、青年学生基础研究项目（本科生）负责人代表受邀参会。（数学物理科学部刘强、计划与政策局李铭禄供稿）来源：国家自然科学基金委员会

课题组在双层镍氧化物La3Ni2O7-δ的磁激发研究方面取得重要进展

非弹性中子散射技术揭示双层镍氧化物磁关联强度 高温超导机理是近四十年来凝聚态物理领域里一个悬而未决的重大难题。理解高温超导的机理有助于探寻超导转变温度更高，适用范围更广的高温超导材料。虽然高温超导机理仍然没有形成共识，但自旋涨落被广泛认为在超导库珀对的形成中起着关键作用。此前，公认的高温超导体有两大类，分别是铜氧化物超导体和铁基超导体。2023年，我院王猛教授团队利用高压光学浮区炉成功合成了高质量的双层镍氧化物La3Ni2O7单晶样品，并与合作者利用高压电输运和磁化测量，发现了高达80 K的高温超导电性 [Nature, 621, 493, (2023)]，拉开了镍氧化物高温超导的研究序幕。图：La3Ni2O7-δ的晶体结构与自旋激发谱。（a）La3Ni2O7-δ的晶体结构；（b）动态磁化率随动量的变化关系；（c）低温与高温自旋激发的差值；（d）和（e）单自旋-电荷条纹相的自旋排列与相应的自旋激发拟合结果；（f）和（g）双自旋条纹相的自旋排列与相应的自旋激发拟合结果。 近期，我院王猛教授、谢涛副教授及团队成员与合作者利用中子散射技术在常压下系统地研究了La3Ni2O7-δ多晶粉末样品的磁基态与自旋激发。中子衍射实验在低至10 K的温度下没有发现磁有序的迹象，这与缪子自旋弛豫、核磁共振实验中观测到的150 K以下的自旋密度波有序的结果不一致，这一现象有可能是该体系的有序磁矩过小导致。非弹性中子散射实验观测到了微弱的磁激发信号，包括低能自旋激发(几个电子毫伏)和在约45 meV附近的几乎没有色散的高能磁激发信号(见图b和c)。这样的磁激发与双层结构内强层间反铁磁耦合、弱面内反铁磁耦合的条纹型反铁磁序图像一致(见图d-g)，相应层间有效磁交换关联强度大约在60 meV 左右，面内的有效磁交换关联强度则约为3~4 meV。这与在铜基和铁基超导体中较强的面内磁交换关联强度和较弱的层间磁性耦合的结果有着显著区别。目前对于镍氧化物高温超导机理有很多不同的认识，但多种理论都认为层间耦合发挥了重要作用。镍的层间耦合需要通过层间顶点氧形成超交换(见图a)，而层间顶点氧空位会直接破坏层间耦合，进而破坏镍氧化物中压力下的高温超导电性。这项工作不仅测量到了常压下La3Ni2O7-δ中自旋激发谱、确定了双层镍氧化物中独特的磁交换关联强度，还为理解镍氧化物高温超导机理及层间顶点氧的作用提供了重要实验依据。该成果近期以“Strong interlayer magnetic exchange coupling in La3Ni2O7-δ revealed by inelastic neutron scattering”为题发表在《Science Bulletin》2024年第20期上。 该工作由中山大学与中国散裂中子源、英国卢瑟褔·阿普尔顿实验室、澳大利亚核科学与技术组织的研究人员通力合作完成。我院教师曹坤、沈冰，博士后霍梦五，博士研究生倪晓生、黄星，理学院教师孙华蕾等人员参加了本项研究工作。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广州市科技计划基础与应用基础研究专题、深圳市科技计划、松山湖材料实验室开放课题、中山大学中央高校基本科研业务费专项等项目的支持，同时得到了广东省磁电物性分析与器件重点实验室、物理学院公共科研平台的大力支持。原文链接：Tao Xie et al., Science Bulletin 69, 3221-3227 (2024)https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.07.030

谢涛副教授在阻挫磁性材料CsCeSe2的磁结构和自旋激发研究中取得重要进展

中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室谢涛副教授关于阻挫磁性材料CsCeSe2的磁结构和自旋激发研究成果在2024年8月29日以“Quantum Spin Dynamics Due to Strong Kitaev Interactions in the Triangular-Lattice Antiferromagnet CsCeSe2”和“Stripe magnetic order and field-induced quantum criticality in the perfect triangular-lattice antiferromagnet CsCeSe2”为题同时在知名物理学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）和《物理评论B》（Physical Review B）上发表。 阻挫广泛存在于具有三角晶格、笼目晶格、六角晶格等结构的材料中。磁阻挫的本质在于磁性相互作用之间的竞争，阻挫的存在可使材料中的自旋不易稳定地处于某个确定的有序态，进而产生新奇的磁基态和动态激发，其中一个著名的例子便是量子自旋液体及其中分数化的自旋激发。具有量子自旋（S = 1/2）的二维三角晶格反铁磁体是最早被研究的阻挫体系，也是最早被认为具有量子自旋液体基态的体系，目前已有较多的理论和实验研究工作。理论研究指出，三角晶格反铁磁体可随其磁性哈密顿量的交换耦合矩阵中各项的变化而呈现出包括120°型反铁磁序、多种条纹型反铁磁序和量子自旋液体等丰富的磁基态。 早年间，阻挫磁性的实验研究较多地集中在含过渡金属磁性离子的体系，而具有强自旋轨道耦合的稀土离子阻挫磁体则随着三角晶格材料YbMgGaO4体系的深入研究而逐渐进入人们的视野。中国科学院物理研究所张清明研究员课题组发现了具有铜铁矿（delafossite）结构的三角晶格家族AReCh2（A为碱金属，Re为稀土离子，Ch为氧族元素），为实验上深入研究三角晶格体系提供了一个理想的平台。揭示阻挫磁性材料的磁基态和磁性哈密顿量是阻挫磁性材料研究的关键。中子散射技术则是研究磁性体系的磁结构以及磁激发的重要手段。 近期，中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室谢涛副教授与合作者利用中子散射技术系统地研究了具有完美晶体结构的三角晶格阻挫磁性材料CsCeSe2的磁基态与自旋激发。在CsCeSe2中，自旋轨道耦合与晶体电场的共同作用使得其Ce3+离子在低温下呈现出有效自旋S = 1/2的量子磁性。比热测量显示在350 mK附近有一个尖峰，且该尖峰随着面内磁场的增加被轻微地推到了较高的温度，峰强也得到了明显的增强，最后该尖峰逐渐被进一步增强的磁场所压制，这表明该尖峰对应某种长程磁有序的建立（图1a）。粉末中子衍射测量在250 mK观测到了微弱的磁布拉格峰（图1c-d），印证了比热的实验结果。进一步的单晶中子衍射实验确认了这些磁布拉格峰对应传播矢量为k = (0, 1/2, 1)的磁有序（图1e），中子衍射数据的精修结果显示CsCeSe2的磁结构为条纹（stripe-yz）型反铁磁序（图1d和f）。该条纹（stripe-yz）型磁结构在磁场中保持不变，直到所有的磁矩在临界磁场（Bc ≈ 3.9 T，也叫作饱和磁场）之上被极化到磁场的方向（图1b）。图1：CsCeSe2的比热和中子衍射测量结果及其磁结构与相图：的晶体结构与自旋激发谱。（a）CsCeSe2的极低温比热数据；（b）CsCeSe2的磁场-温度相图；（c）-（d）CsCeSe2的粉末中子衍射测量结果；（e）CsCeSe2的零场单晶中子衍射测量结果；（f）CsCeSe2的磁结构示意图。 在此基础上，谢涛副教授与合作者团队又在极低温（70 mK）条件下开展了非弹性中子散射的测量，采集了从零磁场到面内饱和磁场以上的自旋激发数据。结果显示，低磁场下（≤ 4 T）的自旋激发有明显的反常行为。在低于饱和磁场时，尽管自旋波的色散可用经典的线性自旋波理论来描述，但自旋波有明显的谱线展宽和强度的重新分布（图2b-d）。而在临界磁场附近（4 T），测得的自旋激发能量与线性自旋波理论的计算有较大出入，且在布里渊区的中心（Γ点）有一个额外的“弧”型强度（图2e）。在进入极化态后，自旋波呈现出经典的余弦式色散（图2f），并随磁场的进一步增大被线性地抬升到更高能量。为了描述低磁场区域的反常自旋激发和高磁场下（≥ 5 T）的经典自旋波，该团队考虑了非海森堡型的（非各向同性的）最近邻反铁磁哈密顿量。他们首先利用线性自旋波理论拟合了极化态的经典自旋波，并得到了一组最优的交换耦合参数：J = 72.5 μeV, XXZ各向异性 Δ = 0.25, J±±/J = 0.52, Jz±/J =0.41（图2a）。如前所述，在线性自旋波理论近似下，基于这一系列参数的结果不能很好地描述低磁场下的反常自旋激发。为了解决这一问题，该团队针对自旋动力学结构因子展开了精确对角化计算（结果如图2g和h），计算的结果与实验数据吻合度较好，从而证明了上述交换耦合参数在低磁场时的正确性，并指出在低磁场区域自旋激发的反常行为来自磁子间的相互作用（magnon-magnon interaction），以及磁子（single magnon）与双磁子连续激发（two-magnon continuum）的相互作用。这一工作揭示了在磁性哈密顿量的交换耦合矩阵中，非对角项J±±和Jz±在形成条纹（stripe-yz）型磁有序和产生反常自旋激发中所起到的关键作用。此外，通过对非对角项J±±和Jz±的线性组合还可以得到著名的Kitaev相互作用项。这些实验结果呼应了此前关于二维三角晶格反铁磁体系的理论工作，展示了该体系的自旋动力学中复杂的多体物理现象，进一步加深了人们对阻挫磁性的理解。图2：CsCeSe2的自旋激发谱、精确对角化计算及三角晶格反铁磁体系的交换耦合参数相图：（a）固定XXZ各向异性Δ = 0.25时的三角晶格反铁磁体系的交换耦合参数相图及CsCeSe2在相图中的位置；（b）-（f）CsCeSe2在系列变化的磁场中的自旋激发谱及其与线性自旋波理论近似下计算结果（灰色曲线）的对比；（g）和（h）为精确对角化计算所得的动力学结构因子与实验数据点（蓝色空心点）的对比，绿色曲线为线性自旋波理论近似的结果，红色曲线是双磁子连续激发（two-magnon continuum）的下边界。 这一系列成果在2024年8月29日以“Quantum Spin Dynamics Due to Strong Kitaev Interactions in the Triangular-Lattice Antiferromagnet CsCeSe2”和“Stripe magnetic order and field-induced quantum criticality in the perfect triangular-lattice antiferromagnet CsCeSe2”为题同时在著名物理学期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）和《物理评论B》（Physical Review B）上发表。物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、中子科学中心的谢涛副教授是两篇论文的第一作者和通讯作者，物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、中子科学与技术中心为两篇论文的第一单位。这一系列工作是与南方科技大学吴留锁教授、赵南博士，美国橡树岭国家实验室邢捷博士、A. Podlesnyak博士等，美国高场实验室N. Harrison博士，德国莱布尼茨固体与材料研究所S. M. Avdoshenko博士，美国加州大学尔湾分校A. L. Chernyshev教授，瑞士保罗谢勒研究所S. Gozel博士、S. E. Nikitin博士，瑞士洛桑联邦理工学院（和保罗谢勒研究所）A. M. Läuchli教授等众多科学家们通力合作完成的，S. E. Nikitin博士是论文的共同通讯作者。实验样品的化学成分分析得到了中山大学分析测试中心刘洪涛老师的悉心帮助。该研究工作得到了国家自然科学基金委、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、物理学院公共科研平台、广州市科技计划项目基础与应用基础研究专题、松山湖材料实验室、中山大学中央高校基本科研业务费专项的大力支持。原文链接：论文1：Xie et al., Phys. Rev. Lett. 133, 096703 (2024)：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.096703论文2：Xie et al., Phys. Rev. B 110, 054445 (2024)：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.054445部分参考文献：Y.-D. Li et al., Physical Review B 94, 035107 (2016);P. A. Maksimov et al., Physical Review X 9, 021017 (2019);Y. Li et al., Physical Review Letters 115, 167203 (2015);W. Liu et al., Chinese Physics Letters 35, 117501 (2018);T. Xie, et al., npj Quantum Mater. 8, 48 (2023).

首届镍氧化物高温超导体学术研讨会在中山大学召开

课题组在高温超导研究方面取得重要进展

中大谱仪，即将上线！

课题组在磁性材料高压超导机理研究中取得新进展

中山大学高能非弹性中子散射谱仪成功出束

高能非弹性中子散射飞行时间谱仪物理设计正式发表

课题组在铁基超导体电子态相图研究中取得新进展