薛其坤院士與研發團隊在實驗室開展研究。南科大供圖

科研成果示意圖。南科大供圖

人民網深圳2月18日電 （王星）國家最高科學技術獎獲得者薛其坤院士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研究團隊，發現常壓下鎳氧化物的高溫超導電性。北京時間2月18日，該研究成果在國際學術期刊《自然》線上發表。

據介紹，這一發現使鎳基材料成為繼銅基、鐵基之后，第三類在常壓下突破40開爾文（K）“麥克米蘭極限”（零下233攝氏度）的高溫超導材料體系。

超導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，被廣泛認為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，成為國際科學界的一個重要研究方向。

近年來，由薛其坤院士與南方科技大學物理系副教授陳卓昱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。該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，如同在納米尺度上“搭原子積木”，構建出結構復雜、熱力學亞穩、但晶體質量趨於完美的氧化物薄膜。

研究團隊將該技術應用於鎳基超導材料的開發之中，成功獲得了常壓下的超導電性，並通過精密的電磁輸運測量，觀測到“零電阻”和“抗磁性”的雙重特征，確認了高溫超導電性的存在。

鎳基超導研究是當前國際科學界的前沿熱點，全球競爭異常激烈。美國斯坦福大學的研究團隊與合作者，幾乎同時也報告了類似材料體系中的常壓超導電性。中美團隊研究路徑獨立，實驗可相互印証。

在此次攻關過程中，科研團隊深度聯動粵港澳大灣區本地的高端裝備制造企業，針對超高真空、超強氧化環境、原子級沉積精度、高度自動化等嚴苛的要求，在技術驗証和科研應用的過程中反復迭代，最終打造出全球首台兼具超強氧化氛圍與原子級沉積精度的薄膜外延設備，實現較國際同類設備提升上萬倍的氧化效能。

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