我国科学家造出超导新材料 开启高温超导新空间！超导现象让电流几乎无损耗地传输，使磁悬浮列车跑得更稳、更快，甚至为未来量子技术的发展打开新空间。近日，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》上发表了一项最新成果。继去年实现常压镍基高温超导之后，团队这次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。
画面中一块冒着气、悬浮在轨道上奔跑的材料就是高温超导体。超导是指材料电阻完全消失、电流无损流动的现象。通常情况下，超导需要在极低温度下才能工作，接近绝对零度。自超导现象被发现以来，科学家们一直在寻找温度更高、性能更稳定的新型超导材料。近年来，镍基氧化物因其独特的电子结构特征成为高温超导的重要研究方向。
然而，镍基材料研究面临一个难题：超导所需的强氧化环境与材料稳定生长所需的条件相互矛盾。为此，研究团队研发出一种能在极强氧化环境下实现纳米尺度“搭原子积木”的技术。利用这项技术，团队构建了一系列镍基薄膜材料，并发现了两款可在常压下实现高温超导的全新材料。同时，通过对不同结构材料的系统比较，研究团队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表示，他们在实验中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”，这表明“电子口袋”可能和超导有非常关键的联系。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。
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指出，能制备出新的镍氧化物高温超导体系，离不开先进的设备和实验技术。沿着这种思路继续探索，有可能发现更多高温超导体系，甚至突破液氮温区，为揭开高温超导之谜奠定基础。
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