在纳米尺度“搭原子积木” 我国科学家创制全新常压镍基超导材料

来源：央视新闻客户端

让电流几乎无损耗地传输，让磁悬浮跑得更稳、更快，甚至为未来量子技术打开新空间，这些都离不开一种神奇的物理现象——超导。

近日，由薛其坤院士领衔的联合研究团队在国际顶级学术期刊《自然》发表最新成果。继去年在国际上率先实现常压镍基高温超导之后，团队这次又进一步通过人工设计原子堆叠序列，创制出两种全新的常压镍基超结构超导材料，并确立了超导态对应的关键电子结构特征，为破解高温超导机理这一世界性难题提供了重要线索。

画面中这块冒着气，悬浮在轨道上奔跑的材料就是高温超导体。所谓超导，就是材料电阻完全消失、电流无损流动的现象。超导通常要在极低的温度下才能工作，接近绝对零度。自超导现象被发现以来，找到温度更高、性能更稳定的新型超导材料，一直是国际科学界竞相追逐的目标。由于具有独特的电子结构特征，近年来，镍基氧化物成了高温超导重要的研究方向。

但镍基材料研究一直有个难题：超导所需要的强氧化环境，和材料稳定生长所需要的条件彼此矛盾。围绕这一难题，团队研发出一种能在极强的氧化环境下，实现纳米尺度“搭原子积木”的技术。使用这项技术，团队构建出一系列镍基薄膜材料，并在其中发现了两款可在常压下实现高温超导的全新材料。与此同时，研究团队还通过对不同结构材料的系统比较，锁定了决定超导性能的关键“电子基因”。

南方科技大学量子功能材料全国重点实验室副教授 陈卓昱：我们发现镍基高温超导出现的同时，在动量空间的顶角附近也能看到一个“电子口袋”。这次的实验就表明“电子口袋”可能和超导有非常关键的连接。

这一发现进一步确立了原子结构与超导现象之间的内在关联，为破解镍基超导机理提供了重要实验依据。据专家介绍，支撑这一系列突破的核心实验设备和低温真空传输技术，均源于团队与国内企业的协同攻关，展现了我国在量子材料创制领域的持续创新能力。

中国科学院院士、南方科技大学校长 薛其坤：能制备出新的镍氧化物的高温超导体系，没有全新的设备和实验技术是不行的，我们在国内发展了世界上最高水平的薄膜制备技术。沿着这种思路走下去的话，我们就有可能发现越来越多的高温超导体系，很有可能突破液氮温区，为我们揭开最后的高温超导之谜奠定基础。

（总台央视记者 张春玲 朱平 李必熊）