我国科学家在高温超导领域实现历史性突破!由薛其坤院士、陈卓昱副教授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,首次在常压下制备出镍基高温超导材料,超导起始温度达45K(-229℃),突破40K的“麦克米兰极限”,成为继铜基、铁基之后的第三类高温超导体系!这一成果于2月18日发表于国际顶刊《自然》,引发全球科学界震动。
技术内核:原子级“积木术”改写材料极限
团队自主研发“强氧化原子逐层外延(GOALL-Epitaxy)技术”,在比传统方法强上万倍的氧化环境中,像搭原子积木般精准排列镍、氧等原子,构建仅几纳米厚的超薄膜,并通过“原子铆钉术”固定高压结构,成功实现常压下超导特性。值得一提的是,实验设备完全国产化,其中薄膜生长设备的氧化效能远超进口设备,打破国外技术垄断。
应用前景:从“人造太阳”到量子计算
此次突破对多个前沿领域意义深远:
- 可控核聚变:高温超导材料可大幅提升托卡马克装置磁场强度与稳定性,推动“人造太阳”向工程化迈进,加速清洁能源革命;
- 电力传输:零电阻特性有望减少电网10%的传输损耗,助力“零能耗电力高速路”;
- 量子计算:常压高温超导将降低量子比特制冷成本,加速量子计算机实用化。
年轻团队+自主科研:中国创新范本
科研主力为平均年龄28岁的青年学者,35岁的陈卓昱副教授带领团队完成千余次实验迭代,锁定最优材料配比。从设备到工艺全程实现技术自主,彰显我国在尖端科研领域的“突围”实力。
国际竞速:中美成果相互印证
美国斯坦福大学团队同期报告类似成果,但中国团队凭借更高晶体质量获《自然》高度评价:“为镍基超导研究提供关键突破”。未来目标将超导温度提升至液氮温区(77K以上),薛其坤院士表示:“我们正加速冲刺”。
这一成果不仅是中国基础科学的里程碑,更展现了从“跟跑”到“领跑”的科研范式跃迁!期待超导新时代的“中国方案”! 🔥