中國超導體研究取得新突破高壓下鎳氧化物現(xiàn)高溫超導

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2024-07-18 11:09:30 每日經(jīng)濟新聞

中國超導體研究取得新突破

超導體因其巨大的應用潛力,，一直是科學探索的熱點,，尤其是在尋找能承受更高溫度的新型超導材料方面。近期,，復旦大學物理學系趙俊教授的團隊取得了重要進展,，他們的研究發(fā)表在頂級科學期刊《自然》上,。該團隊利用高壓光學浮區(qū)技術(shù)培育出高質(zhì)量的三層鎳氧化物La4Ni3O10單晶樣品,，證實了在鎳氧化物中存在壓力誘導的超導電性,，超導體積分數(shù)高達86%。這一發(fā)現(xiàn)不僅意味著新一類高溫超導體的問世,，還揭示了這類材料中奇異金屬特性及獨特的層間耦合行為，為深入理解高溫超導機制開辟了新路徑,。

超導現(xiàn)象,，即材料在特定低溫下電阻消失并完全排斥磁場,，擁有廣泛的應用潛力，涵蓋電力傳輸,、醫(yī)療成像,、高速交通乃至量子計算等領(lǐng)域。自1911年首次在汞中觀察到超導性以來,，科學家們長期認為超導僅能在極低溫下發(fā)生,。然而，1986年高溫超導體的發(fā)現(xiàn)打破了這一認知,，開啟了超導研究的新紀元,。盡管如此，高溫超導的原理至今仍是一個未解之謎,，吸引著全球科研人員持續(xù)探索,。

趙俊團隊的工作聚焦于鎳氧化物，這是基于鎳元素與銅元素在元素周期表中的相鄰位置,，使得鎳氧化物成為高溫超導電性的潛在候選材料,。盡管歷史上鎳氧化物的超導條件被認為極為嚴苛，但通過不懈努力,，團隊成功合成的La4Ni3O10單晶在特定壓力下展現(xiàn)了零電阻和邁斯納效應,，超導特性顯著，為后續(xù)探索超導材料的深層次機理與實際應用奠定了堅實基礎(chǔ),。

此外,，該研究還強調(diào)了三層結(jié)構(gòu)鎳氧化物的特殊性，其內(nèi)部的三明治式排列可能導致了與銅氧化物超導體不同的層間耦合機制,，為研究自旋相關(guān)現(xiàn)象,、電荷分布及超導配對等復雜互動提供了新的視角。這些發(fā)現(xiàn)不僅豐富了超導理論,，也為未來開發(fā)更高性能的高溫超導材料提供了重要線索,。

中國超導體研究取得新突破！

(責任編輯：盧其龍 CN070)

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