薛其坤院士與研發(fā)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(wǎng)深圳2月18日電 （王星）國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者薛其坤院士領(lǐng)銜的南方科技大學(xué)、粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心與清華大學(xué)聯(lián)合研究團隊，發(fā)現(xiàn)常壓下鎳氧化物的高溫超導(dǎo)電性。北京時間2月18日，該研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》線上發(fā)表。

據(jù)介紹，這一發(fā)現(xiàn)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(dǎo)材料體系。

超導(dǎo)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(shù)前景。超導(dǎo)現(xiàn)象自1911年被發(fā)現(xiàn)以來，尋找更高溫度的超導(dǎo)材料，成為國際科學(xué)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(xué)物理系副教授陳卓昱率領(lǐng)的研究團隊持續(xù)攻關(guān)，自主研發(fā)了“強氧化原子逐層外延”技術(shù)。該技術(shù)可以在氧化能力比傳統(tǒng)方法強上萬倍的條件下，依然實現(xiàn)原子層的逐層生長，并精確控制化學(xué)配比，如同在納米尺度上“搭原子積木”，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、熱力學(xué)亞穩(wěn)、但晶體質(zhì)量趨于完美的氧化物薄膜。

研究團隊將該技術(shù)應(yīng)用于鎳基超導(dǎo)材料的開發(fā)之中，成功獲得了常壓下的超導(dǎo)電性，并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(dǎo)電性的存在。

鎳基超導(dǎo)研究是當前國際科學(xué)界的前沿熱點，全球競爭異常激烈。美國斯坦福大學(xué)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(dǎo)電性。中美團隊研究路徑獨立，實驗可相互印證。

在此次攻關(guān)過程中，科研團隊深度聯(lián)動粵港澳大灣區(qū)本地的高端裝備制造企業(yè)，針對超高真空、超強氧化環(huán)境、原子級沉積精度、高度自動化等嚴苛的要求，在技術(shù)驗證和科研應(yīng)用的過程中反復(fù)迭代，最終打造出全球首臺兼具超強氧化氛圍與原子級沉積精度的薄膜外延設(shè)備，實現(xiàn)較國際同類設(shè)備提升上萬倍的氧化效能。

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