我国科研团队取得高温超导研究重大突破

　　本报深圳2月18日讯（通讯员 韩文嘉 记者 刘盾）记者今天获悉，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，发现常压下镍氧化物的高温超导电性，为解决高温超导机理的科学难题提供了新突破口。

　　超导好比电力高速公路上的“零能耗跑车”，电流通过时完全没有损耗，被广泛认为具有颠覆性的技术前景。超导现象自1911年被发现以来，寻找更高温度的超导材料成为国际科学界的一个重要研究方向。传统超导体的超导最高转变温度为40K（热力学温度，相当于零下233.15摄氏度），又称“麦克米兰极限”。

　　近年来，镍基超导材料“异军突起”。然而，镍基超导材料如何摆脱高压限制，实现常压高温超导？这成为全球科学家竞相追逐的目标。3年来，薛其坤与南科大副教授陈卓昱率领研究团队，持续攻关。

　　研究团队自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。这项技术可在氧化能力比传统方法强上万倍的条件下，依然实现原子层的逐层生长，并精确控制化学配比。这如同在纳米尺度上“搭原子积木”，构建出结构复杂、热力学亚稳，但晶体质量趋于完美的氧化物薄膜。这项技术不仅为包括宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧难题提供了解决方案，还极大地拓展了高温超导等强关联电子系统的人工设计与制备。

　　研究团队应用这项技术，开发镍基超导材料。研究团队试验了1000多片样品，最后在常压环境下，实现了镍氧化物材料的高温超导电性。这一发现使镍基材料成为继铜基、铁基之后，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。此次突破也表明，通过界面工程优化材料设计，很有希望在更高的温度，例如液氮温区实现镍基超导。

　　令人欣喜的是，实现这一重大突破的科研团队平均年龄仅28岁。团队负责人陈卓昱仅35岁。在他直接率领下，主要由博士后和在读研究生组成的研究团队，努力开展攻关，并取得这项成果。

　　镍基超导研究是当前国际科学界的前沿热点。美国斯坦福大学的研究团队与合作者几乎在同时，也报告了类似材料体系中的常压超导电性。中美团队研究路径独立，实验相互印证。特别值得一提的是，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。这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。

《中国教育报》2025年02月19日 第01版

作者：通讯员 韩文嘉 记者 刘盾