我国科学家发现全新高温超导体

来源：南方日报 时间：2023-07-13 09:54

　　北京时间7月12日，国际顶级学术刊物《自然》杂志在线发表了中山大学物理学院王猛团队的重大研究成果：首次在镍氧化物中发现了达到液氮温度的超导电性。这是中国科学家在国际高温超导研究领域独立取得的一项突破性成果，是基础研究的标志性进展，将有助于破解高温超导机理和设计高温超导新材料。

　　100多年前，科学家发现了特定低温下汞的电阻为零，这种现象被称为“超级导电”。因零电阻、抗磁性的显著特点，超导体在信息技术、生物医学、科学仪器等众多领域有广阔的应用前景，但现在超导体只有在低温中才能发生超导现象，其大规模应用严重受限。

　　1986年荷兰科学家发现铜氧化物超导体，超导转变温度超过液氮温度77K（-196℃）。经过近40年的研究，铜氧化物仍然是唯一进入液氮温区的非常规超导体，其超导机理仍未知，全球科学家一直致力于寻找非常规超导材料并解决高温超导机理。三年多来，王猛团队通过不断摸索条件合成了高质量的镍氧化物（La3Ni2O7）体系单晶样品，并在国际上率先进行了系统研究。

　　“合成镍氧化物单晶样品后，我们证明它在超过14吉帕的压力下出现了80K（-193℃）的高温超导电性。”王猛介绍，此次发现的镍氧化物是人类目前已知的第二个达到液氮温区的非常规超导体系，科学家可以在新的材料体系中进行超导机理和应用研究。

　　目前，王猛团队已接到来自全世界的科学家对样品合作研究的申请，可以预见，镍氧化物高温超导研究将迎来新一波热潮。

　　“液氮的制备成本比矿泉水还低，超过液氮温度也意味着超导材料需要的低温环境更容易获得，因而也具有更大的应用潜力。”王猛说，接下来还将对铜氧化物和镍氧化物高温超导体的共性开展研究，进一步推动高温超导机理的解决。“一旦明确机理，便可以借助人工智能等技术设计新的高温超导材料，有望使零损耗的超导输电、更为轻便的核磁共振成像仪等成为现实”。

　　清华大学教授张广铭也表示：“新的发现为我们理解高温超导的机理带来很多重要的启示，使设计和预测高温超导材料成为可能，并在液氮温区实现超导材料的广泛应用。”

　　王猛现任中山大学物理学院副院长，该研究由他带领的团队主导，中山大学副研究员孙华蕾、博士研究生霍梦五为论文共同第一作者，相关实验和理论由中山大学与清华大学、华南理工大学、中国科学院物理研究所、北京同步辐射装置等单位合作完成。（卞德龙 吴少敏）

责任编辑：于彤彤