全球科学界长期致力于高温超导材料的研发,近期我国科研团队在这一领域取得重大突破。由北京高压科学研究中心与山东大学联合组成的团队,成功开发出新型镍基超导体,其超导转变温度达到96K(-177.15℃),刷新了该类材料的国际纪录。相关研究成果已发表于国际权威期刊《自然》。
超导材料在特定温度下可实现零电阻和完全抗磁性,使电流无损耗传输,这一特性在能源、医疗和交通等领域具有革命性应用前景。此次发现的镍酸盐体系超导体,属于继铜基、铁基之后的第三类非常规高温超导材料,其合成与性能表征面临极高技术挑战。
研究团队创新采用常压熔剂法制备晶体,通过精确控制化学成分引入"化学压力",有效减少了材料内部的层错和结构缺陷。这种方法突破了传统工艺的局限,生长出的单晶样品纯度更高、结构更均匀,为后续超导性能研究提供了优质基础。
在性能验证环节,科研人员面临双重技术难题:既要检测材料在高压条件下的零电阻特性,又要确认其完全抗磁性。团队开发的等静水压高压电阻与磁测量探测技术,成功在微米级单晶样品上同时实现这两项关键指标的精准测量。实验证实,该材料在96K温度下同时具备零电阻和完全抗磁性,成为目前镍基超导体中转变温度最高的记录保持者。
这项突破标志着镍基超导材料首次接近"百K超导"临界点,为开发更高温度超导体开辟了新路径。研究团队指出,镍酸盐体系超导体的发现,不仅丰富了非常规超导的物理机制研究,其独特的电子结构特性也为理解高温超导现象提供了全新视角。随着材料制备与表征技术的持续进步,人类向室温超导目标的迈进又迈出了关键一步。












