超導(dǎo)體因巨大應(yīng)用潛力備受關(guān)注，尋找新型高溫超導(dǎo)體是科學(xué)界孜孜以求的目標(biāo)。記者從復(fù)旦大學(xué)獲悉，該校物理學(xué)系趙俊教授團(tuán)隊(duì)利用高壓光學(xué)浮區(qū)技術(shù)成功生長(zhǎng)了三層鎳氧化物，證實(shí)了鎳氧化物中具有壓力誘導(dǎo)的體超導(dǎo)電性，其超導(dǎo)體積分?jǐn)?shù)達(dá)到86%。研究還發(fā)現(xiàn)該類材料呈現(xiàn)出奇異金屬和獨(dú)特的層間耦合行為，為人們理解高溫超導(dǎo)機(jī)理提供了新的視角和平臺(tái)。北京時(shí)間7月17日晚，該研究成果發(fā)表于最新一期的《自然》雜志。

　　超導(dǎo)體指在特定轉(zhuǎn)變溫度之下電阻為零且呈現(xiàn)完全抗磁性的材料，能廣泛應(yīng)用于電力傳輸和儲(chǔ)能、醫(yī)學(xué)成像、磁懸浮列車、量子計(jì)算等領(lǐng)域，具有重要的科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。多年來(lái)，世界各國(guó)科學(xué)家圍繞高溫超導(dǎo)現(xiàn)象進(jìn)行了各種形式的深入研究，但經(jīng)過(guò)近40年努力，其形成機(jī)理仍是未解之謎。

　　研究高溫超導(dǎo)的一個(gè)重要課題，就是尋找新型高溫超導(dǎo)體。一方面，人們希望從新的角度尋找理解高溫超導(dǎo)機(jī)理的線索；另一方面，新的材料體系也可能提供新的應(yīng)用前景。

　　鎳元素在元素周期表中緊鄰銅元素，鎳氧化物被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)電性的重要候選材料之一。但以往研究發(fā)現(xiàn)，在鎳氧化物中實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電性的條件十分苛刻。趙俊團(tuán)隊(duì)此次成功合成了高質(zhì)量三層鎳氧化物單晶樣品，樣品在低于超導(dǎo)臨界溫度下表現(xiàn)出零電阻和完全抗磁的邁斯納效應(yīng)，超導(dǎo)體積分?jǐn)?shù)與銅氧化物高溫超導(dǎo)體接近，有力證明了鎳氧化物的體超導(dǎo)性質(zhì)。

　　“高溫超導(dǎo)研究的突破大多由新超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，至今為止還有很多現(xiàn)有理論無(wú)法完全解釋的現(xiàn)象?！壁w俊介紹，“鎳氧化物單晶樣品的生長(zhǎng)條件十分苛刻，需要在特定的高氧壓的環(huán)境中，保持高溫和尖銳的溫度梯度，才能實(shí)現(xiàn)單晶樣品的穩(wěn)定生長(zhǎng)。由于成相的氧壓窗口很小，因此容易出現(xiàn)多種成分的鎳氧化物層狀共生的現(xiàn)象，且生長(zhǎng)過(guò)程中極易出現(xiàn)大量頂點(diǎn)氧位置的缺陷，這可能是鎳氧化物超導(dǎo)含量低的原因?！?/p>

　　下一步，該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)聚焦高溫超導(dǎo)領(lǐng)域重大問(wèn)題，探究不同體系高溫超導(dǎo)體的內(nèi)在聯(lián)系和機(jī)理，理解和發(fā)現(xiàn)更高性能的高溫超導(dǎo)體。

　　《光明日?qǐng)?bào)》（2024年07月19日 08版）