科學(xué)家解鎖鎳基超導(dǎo)新密碼突破40K極限

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2025-02-23 11:05:03 極目新聞

由國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者薛其坤院士領(lǐng)銜的南方科技大學(xué),、粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心與清華大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)于2月18日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表了一項(xiàng)研究成果,，發(fā)現(xiàn)了常壓下鎳氧化物的高溫超導(dǎo)電性，為解決高溫超導(dǎo)機(jī)理的科學(xué)難題提供了新突破口。

超導(dǎo)現(xiàn)象自1911年被發(fā)現(xiàn)以來(lái),，尋找在常壓下突破40K“麥克米蘭極限”的更高溫度的超導(dǎo)材料成為國(guó)際科學(xué)界的重要研究方向,。這種材料如同電力高速公路上的“零能耗跑車”,，電流通過(guò)時(shí)完全沒有損耗,，具有顛覆性的技術(shù)前景。

三年來(lái),，薛其坤院士與陳卓昱副教授率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān),，自主研發(fā)了“強(qiáng)氧化原子逐層外延”技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以在氧化能力比傳統(tǒng)方法強(qiáng)上萬(wàn)倍的條件下,，實(shí)現(xiàn)原子層的逐層生長(zhǎng),，并精確控制化學(xué)配比。這不僅解決了包括寬禁帶半導(dǎo)體在內(nèi)的各類氧化物的缺氧難題,，還極大地拓展了高溫超導(dǎo)等強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)與制備,。

該研究成果在常壓環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了鎳氧化物材料的高溫超導(dǎo)電性，使鎳基材料成為繼銅基,、鐵基之后,，第三類在常壓下突破40K“麥克米蘭極限”的高溫超導(dǎo)材料體系。鎳基超導(dǎo)研究是當(dāng)前國(guó)際科學(xué)界的前沿?zé)狳c(diǎn),，全球競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,。美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)與合作者幾乎同時(shí)報(bào)告了類似材料體系中的常壓超導(dǎo)電性。中美團(tuán)隊(duì)的研究路徑獨(dú)立,，實(shí)驗(yàn)相互印證,。中國(guó)團(tuán)隊(duì)全部采用國(guó)產(chǎn)儀器，發(fā)展了獨(dú)特的強(qiáng)氧化能力薄膜生長(zhǎng)技術(shù),，成功獲得了晶體質(zhì)量更高的薄膜材料,，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)上的突破性發(fā)現(xiàn),，為我國(guó)在超導(dǎo)乃至量子材料領(lǐng)域的長(zhǎng)期自主發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

(責(zé)任編輯：張蕾)

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