功能材料，Nature：南方科技大学 创制两种全新镍基高温超导！引领国际

来自 实验室仪器网

南方科技大学、清华大学、中国科学技术大学联合团队在《Nature》发表重磅成果，由薛其坤院士领衔，依托自主强氧化原子逐层外延（GAE）技术，在常压下人工创制出单层-双层（1212）、双层-三层（2323）两种全新高温超导体，同时精准识别超导电子能带结构，为破解高温超导机理提供关键实验支撑，标志我国在镍基高温超导领域实现国际引领。

镍基超导是继铜基、铁基之后的第三大高温超导体系，但其合成存在核心矛盾：超导必需的高度氧化状态与晶格稳定生长存在热力学冲突，传统技术难以兼顾。团队自主研发的GAE技术突破这一瓶颈，通过营造极端强氧化氛围，在原子层级“搭积木”式精准排列镧、镨、镍等原子，同步完成薄膜生长与充分氧化，制备出晶体质量完美的超导超结构。

基于该技术，团队将纯双层（2222）超导薄膜的常压超导起始温度从45K大幅提升至63K；并人工设计合成1212、1313、2323三种新型镍基超结构，其中1212、2323实现常压高温超导，起始转变温度分别达50K、46K，均突破传统超导理论的麦克米兰极限。

团队结合角分辨光电子能谱（ARPES），系统解析四种结构的电子态，首次发现超导体系均存在γ能带费米口袋，而非超导体系则无此结构，直接建立原子堆叠、电子结构与超导电性的关联，锁定决定超导的“电子基因”，为揭示镍基高温超导微观机制提供明确实验证据。

此次成果形成“技术突破—材料创制—机理探索”完整创新链，彰显我国自主GAE技术在氧化物量子材料制备领域的绝对优势。相关研究由南方科技大学量子功能材料全国重点实验室牵头完成，将为高温超导机理破解、能源与量子信息领域技术变革奠定核心科学基础，持续巩固我国在前沿量子功能材料研究的战略地位。

» 仪器设备 购买 咨询