兰州大学在镍基超导磁性及机理研究方面取得新进展

高温超导体被发现以来，高温超导机理的揭示一直是从事超导实验、理论和计算研究人员的重要目标。非常规超导材料主要发现于铜基和铁基材料，新超导体系的发现对高温超导机理的理解和新材料的发现具有重要意义。

镍基材料的磁性基态一直颇具争议，为了深入理解镍基超导磁性及其与超导性质的关联性，需要解决两个重要问题：一是厘清镍基超导中电子、轨道、自旋的多物理耦合机制，为磁序电子起源及磁维度与电子结构的关联提供合理解释。二是研究掺杂超导相区是否具有与铜基超导类似的非公度反铁磁序。为此，兰州大学科研人员建立了一套完整的电子结构、轨道贡献磁交换系数、海森堡自旋模型及磁激发谱计算框架，计算得到的2D磁构型和3D磁构型的磁交换系数比以往结果有了很大改进，与实验值吻合良好。通过分析电子结构和轨道贡献磁交换系数，建立了电子-轨道-磁交换作用-磁序多物理耦合模型。

该研究基于对母体磁性的精确预测，预言了空穴掺杂的镍基超导具有与铜基和铁基超导类似的非公度磁序，其结果对深入理解高温超导机理中的反体磁关联提供了重要的理论支撑和推动作用。