薛其坤团队发现镍氧化物高温超导电性,引领超导技术新突破
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薛其坤院士领衔的联合研究团队在常压下发现了镍氧化物的高温超导电性,为高温超导机理提供了新的突破方向。该技术已在《自然》杂志上发表,标志着氧化物薄膜外延生长技术的一次重大突破。
2月18日,记者从南方科技大学的高温超导研究重大成果发布会上了解到,薛其坤院士领衔的联合研究团队在常压下发现了镍氧化物的高温超导电性,为高温超导机理提供了新的突破方向。这项研究成果已在《自然》杂志上发表。
超导技术被誉为电力高速公路上的“零能耗跑车”,因其无能量损耗的特点,被视为具有颠覆性的技术。自1911年超导现象被发现以来,寻找能在常压下突破40开尔文(K)“麦克米兰极限”的超导材料一直是国际科学界的重点研究方向。

图中为悬浮在轨道上的高温超导材料,央视新闻视频截图。
薛其坤院士及其团队通过自主研发,成功掌握了“强氧化原子逐层外延”技术。该技术在氧化能力远超传统方法的条件下,能实现原子层的精确逐层生长,并精准控制化学配比。通过纳米尺度“搭原子积木”的方式,研究团队成功构建出热力学亚稳但晶体质量完美的氧化物薄膜。
团队将该技术应用于镍基超导材料开发,在基片上精确排列镍、氧等原子,形成几纳米厚的超薄膜。并在极强氧化环境下,通过界面工程,实现了“原子铆钉术”,稳定了原本需高压环境才能存在的原子结构。

图为薛其坤院士与科研团队,图片来源:南方科技大学。
薛其坤院士表示,这是氧化物薄膜外延生长技术的一次重大突破,不仅解决了宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧难题,还拓展了高温超导等强关联电子系统的人工设计与制备。
这项研究成果在常压下实现了镍氧化物的高温超导电性,使镍基材料成为继铜基、铁基之后的第三类突破40开尔文(K)“麦克米兰极限”的高温超导材料体系。
(文章来源:科技日报)
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