铜基(铜酸盐)超导体长期以来一直保持着环境压力下最高超导临界温度 ( Tc )的记录。2019年,经过数十年的理论和实验努力,研究人员报告了一种镍基(镍酸盐)模拟铜酸盐超导体。从那时起,其他人就试图找出在这种单轨道主导系统中控制超导性的因素。日本兵库大学的Motoharu Kitatani和他的同事现在确定了其中的一些因素,并建议用钯代替镍可以提供一种材料,其超导温度甚至高于铜酸盐超导体。该研究可能有助于指导对新型超导材料的持续研究,并使“钯”成为市场上的新生事物。
Kitatani和他的同事此前曾使用一种称为单波段Hubbard模型的标准凝聚态物理模型来预测镍化物的Tc,并使用无缺陷镍化物薄膜中的测量结果验证了他们的预测。现在,通过模拟这个系统,同时改变电子的相互作用强度、填充因子和能量动量色散,研究人员追踪了导致超导性出现的电子-电子配对的强度。这使他们能够确定优化Tc的电子配置。
然而,根据他们的结果,无论是镍化物还是铜化物都无法接近这些优化的条件。相反,研究人员发现,由于相互作用较弱,因此相关性较弱,Paladates可以更接近使Tc最大化的最佳“Goldilocks”条件。研究人员希望他们的理论结果将鼓励实验者发展和研究Paladates,将其作为更高Tc选项的新候选者。