中國高溫超導研究重大突破！鎳基常壓超導體系誕生

南方科技大學與清華大學聯合組成的研究團隊取得高溫超導體研究重大突破，使鎳基材料成爲繼銅基、鐵基之後，第3類在常壓下突破「麥克米蘭極限」的高溫超導材料體系。（圖／央視）

大陸《央視新聞》報導，由中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤領銜的南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心與清華大學聯合組成的研究團隊在高溫超導領域取得重大突破，他們發現使鎳基材料成爲第3類常壓下實現超導的材料體系，爲解決高溫超導機理的世紀科學難題提供了全新突破口。

據《極目新聞》報導，研究團隊在常壓環境下實現了鎳氧化物材料的高溫超導電性，超導起始轉變溫度突破零下233攝氏度(40K)，觀測到零電阻和抗磁性的雙重特徵。這一發現使鎳基材料成爲繼銅基、鐵基之後，第3類在常壓下突破40K「麥克米蘭極限」的高溫超導材料體系，爲解決高溫超導機理的科學難題提供了全新突破口。

南方科技大學2月18日召開高溫超導研究成果發佈會。（圖／央廣網）

報導說，在南方科技大學2月18日召開高溫超導研究重大成果發佈會上，揭示了中國大陸科學家在高溫超導領域取得重大技術突破的成果，這一技術突破也給未來技術引領企業發展提供了新的思路。

中國科學院院士薛其坤錶示，此次發佈的成果可以看到兩點，首先是在實驗中對材料的製備、控制方面，有着強大的自主能力；其次，這一研究會打開整個高溫超導機理研究的新視窗，爲解決科學問題提供更好的平臺。

中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤錶示，這項研究會打開整個高溫超導機理研究的新視窗，爲解決科學問題提供更好的平臺。（圖／央視）

報導說，超導體好比電力高速公路上的「零能耗跑車」，電流通過時完全沒有損耗，被廣泛認爲具有顛覆性的技術前景。超導現象自1911年被發現以來，尋找更高溫度的超導材料成爲國際科學界的一個重要研究方向。傳統超導體的超導最高轉變溫度爲40K，也就是「麥克米蘭極限」。此前，銅基和鐵基兩類材料的超導轉變溫度突破了麥克米蘭極限，被稱爲高溫超導體，但高溫超導機理複雜如同「量子迷宮」，科學家探索近40年仍未破解。

近年來，鎳基超導材料異軍突起。2023年中國科學家在超過10萬個大氣壓的高壓環境下，實現了鎳基材料的液氮溫區超導，在國際上引起廣泛影響。而如何擺脫高壓限制、實現常壓高溫超導，成爲全球科學家競相追逐的目標。

針對這一挑戰，3年來，由薛其坤院士與陳卓昱副教授率領的研究團隊持續攻關，自主研發了「強氧化原子逐層外延」技術。這項技術可以在氧化能力比傳統方法強上萬倍的條件下，依然實現原子層的逐層生長，並精確控制化學配比，如同在奈米尺度上「搭原子積木」，構建出結構複雜、熱力學亞穩、但晶體品質趨於完美的氧化物薄膜，這是氧化物薄膜外延生長技術的一次重大跨越，不僅爲包括寬禁帶半導體等各類氧化物的缺氧難題提供瞭解決方案，還極大地拓展了高溫超導等強關聯電子系統的人工設計與製備。