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2月18日，中国科学院院士薛其坤领衔的南边科技大学（以下简称南科大）、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研讨团队在《天然》宣布最近研讨。他们在常压环境下完结了镍氧化物资料的高温超导电性，超导开始改变温度打破40开尔文（K）——相当于零下233摄氏度，并观测到“零电阻”和“抗磁性”的两层特征。

这一发现使镍基资料成为继铜基、铁基之后，第三类在常压下打破40K“麦克米兰极限”的高温超导资料系统，为破解高温超导机理的科学难题供给了全新打破口。

薛其坤（左二）及团队成员。南科大供图。

纳米尺度上“搭原子积木”。

超导比如电力高速公路上的“零能耗跑车”，电流经过期彻底没有损耗，被广泛认为是具有颠覆性的技能远景。自1911年超导现象被发现以来，寻觅更高温度的超导资料成为世界科学界的一个重要研讨方向。

传统超导体的超导优越改变温度为40K，即“麦克米兰极限”。此前，铜基和铁基两类资料的超导改变温度打破了“麦克米兰极限”，被称为高温超导体。

近年来，镍基超导资料异军突起。2019年，美国科学家初次在镍基薄膜中观测到超导电性，但其超导温度较低。2023年，我国科学家在超越10万个大气压的高压环境下，完结了镍基资料的液氮温区超导，在世界上发生广泛影响。但是，怎么脱节高压约束、完结常压高温超导，仍是全球科学家竞相追逐的重要方针。

针对这一应战，自2022年起，南科大校长薛其坤与南科大物理系副教授陈卓昱带领研讨团队，自主研制了“强氧化原子逐层外延”技能。

“这项技能可以在氧化才干比传统办法强上万倍的条件下，仍然完结原子层的逐层成长，并准确操控化学配比。这就比如在纳米尺度上‘搭原子积木’，构建出结构杂乱、热力学亚稳，但晶体质量趋于精良的氧化物薄膜。”陈卓昱介绍。

研讨团队进一步将该技能应用于镍基超导资料的开发中，构建出厚度仅几纳米的超薄膜，在极强的氧化环境下，完结了“原子铆钉术”，固定住本来需求极高压环境下才干安稳存在的原子结构。

“在此过程中，咱们试验了1000多片样品，最终成功获得了常压下的超导电性。经过精细的电磁输运丈量，咱们观测到零电阻与抗磁性，确认了高温超导电性的存在。”陈卓昱标明，此次打破标明，经过界面工程优化资料规划，有望在更高温度如液氮温区完结镍基超导。

薛其坤标明，这是氧化物薄膜外延成长技能的一次严重跨过，不只为包含宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧难题供给了解决方案，还极大拓宽了高温超导等强相关电子系统的人工规划与制备。

自主研制国产仪器。

在以往的高温超导试验研讨中，所用设备以进口为主，这一局势在很大程度上限制了我国高温超导研讨的自主性和立异性。

此外，高温超导试验关于超高真空、超强氧化环境、原子级堆积精度以及高度自动化等方面的要求极为苛刻，使得研讨团队在展开研讨时不得不依赖进口设备。

此次研讨团队联合了多家国产设备制作企业，成立了由资料科学家、精细机械工程师和自动化操控专家组成的联合技能组，研制出全球首台兼具超强氧化气氛与原子级堆积精度的薄膜外延设备，完结较世界同类设备提高上万倍的氧化效能。

“与国外比较，国内的工业生态优势十分大，多家设备商可以很好地协作，许多杂乱的需求也能完结。”陈卓昱说。在这个过程中，研讨团队探索出‘科研牵引—联合开发—迭代晋级’的新式校企协同研制范式。

本地企业经过派驻技能人员与高校试验室树立长时间协作关系，可以实时把握设备运转状况，并在呈现毛病时快速完结修理或供给代替方案，规模大程度支撑科研作业高效进行。这不只提高了设备的运用功率，还促进了设备不断迭代晋级，到达更高的运转水平。

平均年龄28岁，年青力气不断涌现。

35岁的陈卓昱是这项研讨效果的首要完结人。2022年，他在完毕美国斯坦福大学的博士后研讨作业后，回到家园深圳，参加南科大。

在薛其坤的带领下，陈卓昱从零开始组成超导机理试验室，展开高温超导研讨，短短3年就组成起一个首要由博士后和在读研讨生组成的研讨团队，团队成员平均年龄仅28岁。

镍基超导研讨作为当时世界科学界的前沿热门，全球竞赛反常剧烈。在攻关的过程中，斯坦福大学的研讨团队与协作者简直一起报告了相似资料系统中的常压超导电性。中美团队研讨途径独立，试验彼此印证。

“因为世界竞赛十分剧烈，咱们组织了几个小队轮番做试验，每天跟进试验效果、反应、制定方案，发现超导信号后，便马上编撰文章。”陈卓昱标明，研讨宣布后引发了学术界的高度重视。审稿人对该效果点评称，这项作业是镍基超导研讨的一个重要打破。

“该效果在常压下完结了镍氧化物超导温度到达40K以上，将促进对镍基超导体更深化、广泛的研讨，有望推进对铜基、铁基、镍基3类高温超导系统宗族的共性机理研讨。别的，该效果源于长时间堆集的技能打破，是在强氧化和资料系统应用上的立异，为高温超导资料研讨供给了新思路。”中国科学院院士陈仙辉点评说。

（相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08755-z，原标题为《打破极限！我国在高温超导范畴获重要效果》）。