科研团队展示镍基高温超导薄膜样品。受访者供图
南方日报讯 (记者/孙颖 通讯员/韩文嘉)我国科学家在常压镍基高温超导领域再获突破。
南方科技大学量子功能材料全国重点实验室和物理系、粤港澳大湾区量子科学中心、清华大学薛其坤—陈卓昱团队,与中国科学技术大学沈大伟团队等合作,近日在Nature发表最新研究成果,在极端氧化条件下通过人工设计原子堆叠序列,创制出单层—双层超结构和双层—三层超结构两种全新常压高温超导体。与此同时,团队还结合角分辨光电子能谱(ARPES),识别出了超导态对应的电子能带结构,为破解高温超导机理提供了关键实验依据。
据悉,上述成果是在2024年末同一团队发现并确立常压镍基高温超导电性的基础上取得的重要进展,体现了我国在高温超导这一前沿科研方向上的持续自主创新能力。
高温超导是凝聚态物理领域最重要的研究前沿之一。继铜基和铁基高温超导体之后,镍基材料被认为是有希望揭示高温超导机理的第三类体系。研究团队自主研发的“强氧化原子逐层外延”(GAE)技术,如同在纳米世界中搭建“原子积木”,构建出从纯双层到复杂超结构等一系列晶体质量趋于完美的超导薄膜。
一系列成果展现了一条从技术突破、材料创制到物理机理探索的完整创新链条。相关研究将为最终破解高温超导这一世纪难题提供关键钥匙,也将为能源、信息、量子计算等领域的未来技术变革奠定科学基石。

