我國科學家創(chuàng)造鎳基超導體轉(zhuǎn)變溫度新紀錄
更新時間：2025/12/5 9:00:57 來源：新華社CNML文字
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新華社北京12月3日電（記者張漫子）發(fā)現(xiàn)高溫超導材料一直是全球科學家競逐的目標。近期我國科學家開發(fā)了一種新鎳基超導體，創(chuàng)下了該類材料超導轉(zhuǎn)變溫度的最高紀錄。該成果12月3日凌晨在線發(fā)表于國際期刊《自然》。
超導是指某些材料在特定溫度以下，電阻突然消失且能排斥磁場，從而實現(xiàn)電流無損傳輸?shù)默F(xiàn)象。此次開發(fā)的新型超導材料屬于鎳酸鹽體系，是繼銅基、鐵基超導體之后的第三類非常規(guī)高溫超導體。然而這類材料的合成與性能測量都很困難。
為了制備高質(zhì)量的鎳酸鹽晶體，科學家放棄了傳統(tǒng)的制備法，選擇了被稱作常壓熔劑法的方法，得到了更純凈、結(jié)構(gòu)均一性更好的晶體；并通過化學成分的設計，帶來了“化學壓力”，從而減少了層錯與結(jié)構(gòu)缺陷。生長出的單晶樣品質(zhì)量很高，這為其超導性質(zhì)的研究奠定了基礎(chǔ)。
此外，在高壓條件下確定材料是否超導也極富挑戰(zhàn)�？蒲腥藛T必須在比頭發(fā)絲還小的單晶樣品上同時確定材料的兩種特性：一種是零電阻，即電流在材料內(nèi)流動完全不受阻礙；另一種是完全抗磁，即磁場完全無法進入材料內(nèi)部�？蒲袌F隊通過創(chuàng)新開發(fā)出等靜水壓高壓電阻與磁測量探測技術(shù)，能夠在極端條件下保持單晶的結(jié)構(gòu)完整性與本征特性，確認了該鎳酸鹽樣品是一種超導轉(zhuǎn)變溫度高達96K（-177.15℃）的高溫超導體。
該研究由北京高壓科學研究中心的曾橋石研究員團隊與山東大學的張俊杰教授團隊合作完成�！斑@是鎳基超導材料首次逼近‘百K超導’，為探索更高溫超導材料奠定了重要基礎(chǔ)�！痹鴺蚴f。隨著科學家在高溫超導領(lǐng)域不斷突破，常溫下實現(xiàn)超導有望從科幻走入現(xiàn)實。
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新華社北京12月3日電（記者張漫子）發(fā)現(xiàn)高溫超導材料一直是全球科學家競逐的目標。近期我國科學家開發(fā)了一種新鎳基超導體，創(chuàng)下了該類材料超導轉(zhuǎn)變溫度的最高紀錄。該成果12月3日凌晨在線發(fā)表于國際期刊《自然》。
超導是指某些材料在特定溫度以下，電阻突然消失且能排斥磁場，從而實現(xiàn)電流無損傳輸?shù)默F(xiàn)象。此次開發(fā)的新型超導材料屬于鎳酸鹽體系，是繼銅基、鐵基超導體之后的第三類非常規(guī)高溫超導體。然而這類材料的合成與性能測量都很困難。
為了制備高質(zhì)量的鎳酸鹽晶體，科學家放棄了傳統(tǒng)的制備法，選擇了被稱作常壓熔劑法的方法，得到了更純凈、結(jié)構(gòu)均一性更好的晶體；并通過化學成分的設計，帶來了“化學壓力”，從而減少了層錯與結(jié)構(gòu)缺陷。生長出的單晶樣品質(zhì)量很高，這為其超導性質(zhì)的研究奠定了基礎(chǔ)。
此外，在高壓條件下確定材料是否超導也極富挑戰(zhàn)�？蒲腥藛T必須在比頭發(fā)絲還小的單晶樣品上同時確定材料的兩種特性：一種是零電阻，即電流在材料內(nèi)流動完全不受阻礙；另一種是完全抗磁，即磁場完全無法進入材料內(nèi)部�？蒲袌F隊通過創(chuàng)新開發(fā)出等靜水壓高壓電阻與磁測量探測技術(shù)，能夠在極端條件下保持單晶的結(jié)構(gòu)完整性與本征特性，確認了該鎳酸鹽樣品是一種超導轉(zhuǎn)變溫度高達96K（-177.15℃）的高溫超導體。
該研究由北京高壓科學研究中心的曾橋石研究員團隊與山東大學的張俊杰教授團隊合作完成�！斑@是鎳基超導材料首次逼近‘百K超導’，為探索更高溫超導材料奠定了重要基礎(chǔ)。”曾橋石說。隨著科學家在高溫超導領(lǐng)域不斷突破，常溫下實現(xiàn)超導有望從科幻走入現(xiàn)實。
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