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中国科学家在常压下发现镍氧化物具有高温超导电性,为超导材料研究提供新突破口。该成果在《自然》杂志发表,标志着超导材料研究迈上新台阶,为我国在超导领域的长期自主发展奠定基础。

  纳米尺上“搭积木”:中国科学家发现常压下氧化物具高温超导电性,引领超导材料研究新突破

  新华社深圳2月18日电(记者白瑜)由国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队,于北京时间2月18日在国际学术期刊《自然》线上发表研究成果。这项研究发现常压下镍氧化物的高温超导电性,为超导材料研究及高温超导机理的科学难题提供了全新突破口。

  超导作为电力高速公路上的“零能耗跑车”,电流通过时完全无损耗,其颠覆性的技术前景被广泛认可。自1911年超导现象被发现以来,国际科学界一直致力于寻找在常压下突破40K“麦克米兰极限”的更高温度超导材料。

  面对这一挑战,薛其坤院士与陈卓昱副教授率领的研究团队历时三年,成功自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。该技术在氧化能力远超传统方法的条件下,依然能实现原子层的逐层生长,并精确控制化学配比,犹如在纳米尺度上“搭原子积木”。这一技术不仅解决了氧化物薄膜的缺氧难题,还极大推动了高温超导等强关联电子系统的人工设计与制备。

  此次研究成果在常压环境下成功实现了镍氧化物材料的高温超导电性,使镍基材料成为继基、铁基之后的第三类在常压下突破40K“麦克米兰极限”的高温超导材料体系,标志着超导材料研究迈上新台阶。

  镍基超导研究是当前国际科学界的前沿热点,竞争异常激烈。美国斯坦福大学研究团队也几乎同时报告了类似材料体系中的常压超导电性。中美团队虽研究路径独立,但实验结果相互印证。值得骄傲的是,中国团队全部采用国产仪器,发展了独特的强氧化能力薄膜生长技术,成功获得了晶体质量更高的薄膜材料,不仅实现了科学上的突破性发现,更为我国在超导乃至量子材料领域的长期自主发展奠定了坚实基础。

(文章来源:新华社)