中國(guó)科學(xué)家在超導(dǎo)領(lǐng)域取得重大突破，為自主發(fā)展奠定基礎(chǔ)。薛其坤院士領(lǐng)導(dǎo)的南方科技大學(xué)與清華大學(xué)合作團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際權(quán)威期刊《自然》上發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于高溫超導(dǎo)材料的新研究成果。
該研究成功解決了鎳氧化物在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的難題，特別是在常壓條件下實(shí)現(xiàn)了高溫超導(dǎo)電性。這一成就不僅標(biāo)志著中國(guó)科學(xué)家在超導(dǎo)材料研究上的重大進(jìn)步，更為未來(lái)的量子材料研究開(kāi)辟了新道路。
自超導(dǎo)現(xiàn)象于1911年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，科學(xué)界一直致力于尋找能在更高溫度下保持超導(dǎo)性的材料。特別是突破40K“麥克米蘭極限”的材料，一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。薛其坤院士及其團(tuán)隊(duì)，包括陳卓昱副教授，經(jīng)過(guò)三年不懈努力，自主研發(fā)出“強(qiáng)氧化原子逐層外延”技術(shù)。
這種創(chuàng)新技術(shù)能夠在納米尺度上精確控制化學(xué)配比，逐層生長(zhǎng)原子層，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)復(fù)雜且晶體質(zhì)量極高的氧化物薄膜。該技術(shù)不僅解決了氧化物薄膜的缺氧問(wèn)題，還拓展了高溫超導(dǎo)等強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)與制備范圍，其氧化能力比傳統(tǒng)方法強(qiáng)上萬(wàn)倍。
利用這一技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了鎳氧化物材料在常壓下的高溫超導(dǎo)電性，使鎳基材料成為繼銅基和鐵基材料之后，第三類能在常壓下突破40K“麥克米蘭極限”的高溫超導(dǎo)材料。有趣的是，幾乎在同一時(shí)間，美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)也報(bào)告了類似材料體系中的常壓超導(dǎo)電性，中美團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果相互驗(yàn)證，表明這一發(fā)現(xiàn)的可靠性和重要性。
值得注意的是，中國(guó)團(tuán)隊(duì)在整個(gè)研究過(guò)程中全部采用國(guó)產(chǎn)儀器，并通過(guò)獨(dú)特的強(qiáng)氧化能力薄膜生長(zhǎng)技術(shù)，成功獲得了晶體質(zhì)量更高的薄膜材料。這一成果不僅是對(duì)科學(xué)界的重大貢獻(xiàn)，更為中國(guó)在超導(dǎo)乃至量子材料領(lǐng)域的長(zhǎng)期自主發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
