南京大学的聂越峰教授和同事们搞了个大新闻，说他们在一种叫La₃Ni₂O₇的镍基材料薄膜里发现了超导穹顶，这个东西很重要。高温超导研究里有个标志性的现象叫“穹顶”，通常只有当温度或者掺杂程度处在某个弯曲区域时，材料才会出现超导电性。 他们研究这种材料，其实是受了别人的启发。聂越峰提到，之前有别的研究团队在高压下的大块镍酸盐和应变薄膜里也看到了超导电性，所以他们想看看这个双层系统有没有这种标志。 为了弄清楚镍酸盐在不同条件下怎么变电子态，他们得先把材料做出来。这事儿挺难的，得用原子级别的精度来做薄膜。为了实现这一点，他们用上了MBE技术。简单说，MBE就是像搭乐高积木一样一层一层地长晶体。他们还特意挑了一种衬底，给晶体稍微加点压力，这叫应变工程。 把材料长好了还不够，还得给它“做手术”。他们用了两种办法来调整载流子的数量。第一种是用锶原子去替换镧原子，这个过程叫掺杂；第二种是通过退火来改变氧含量，搞出一些氧空位。这么一来就做出了好几种稍微不一样的版本。 接下来就要测量了。他们关注了一个叫霍尔系数的量，这玩意儿能看出主要是带正电的空穴还是带负电的电子在跑。因为镍酸盐的电子结构复杂，直接测电荷密度难，所以霍尔系数就成了一个实用的工具。 最后把所有数据汇总起来画成图一看，好家伙！真的出现了超导穹顶。这个峰值正好是在霍尔系数变号的时候，也就是电荷载流子从空穴变成电子的时候。 这个发现挺有意思的。聂越峰说它和铜基超导里看到的很像，都跟费米面重构和电子对称性有关系。说白了就是里面的电子排列方式变了。 不过现在还只知道表面现象，为了看清楚微观机制，他们打算接着用ARPES来直接看看电子结构是怎么变的。 这项研究已经发在《物理评论快报》上了。如果大家感兴趣的话，记得关注“知新了了”！