我国高温超导领域获重大突破,镍基材料崭露头角

智能家居专家 2025-02-19 09:07:43

北京时间 2 月 18 日,《自然》刊登重要科研成果。薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合团队,实现高温超导领域里程碑式突破,镍基材料成常压下第三类超导材料体系。

薛其坤院士及团队

自 1911 年超导现象被发现,寻找更高温、易应用的超导材料便是科研热点。此前铜基、铁基材料在常压高温超导中地位重要,镍基材料的加入壮大了超导家族。

悬浮在轨道上的高温超导材料

在此次研究中,团队自主研发 “强氧化原子逐层外延” 技术。经过三年持续攻关,试验超千片样品,精确排列镍、氧等原子,构建出仅几纳米厚的超薄膜。最终在常压环境下,实现了镍氧化物材料的高温超导电性,超导起始转变温度突破 40 开尔文(K),相当于零下 233 摄氏度。

超导材料应用前景广。电力传输上,超导电缆可几乎无损耗输电,提升能源效率、降成本;交通领域,超导磁悬浮列车借完全抗磁性悬浮,如日本 L0 系低温超导磁悬浮列车时速超 500 公里,速度快、噪音低;医疗中,超导磁体作为 MRI 设备核心,产生强稳磁场,助医生获更清晰图像诊断疾病。

此次研究全用国产仪器,彰显我国超导研究自主创新力。该突破为解高温超导机理难题提供新方向,也为量子计算等领域带来曙光,期待中国科研团队再创新绩。

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