?html> 薛其坤院士领衔实现高温超导重大突?清华校友M(x)

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新闻中心(j)

薛其坤院士领衔实现高温超导重大突?/h2>
2025-02-23 |

H破常压下高温超导新极限Q镍基材料在45K实现零电(sh)M抗磁?/span>

2?8日，׃国国家最高科学技术奖获得者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?j)与清华大学联合研究团队Q在国际学术期刊《自然》线上发表了(jin)最新的U研成果Q揭CZ(jin)镍氧化物材料在常压下展现出高温超导电(sh)性。这一发现H破?jin)经典的铜基和铁导材料的局限，镍基化合物的(f)界温度推高至45KQ约-229℃）(j)Q首ơ突破了(jin)著名的“麦克米兰极限”——常压下导临界温度不可过40K的理论限Ӟ为高温超导机制的研究提供?jin)新的突破口?/span>

研究亮点Q镍基材料首ơ突破麦克米兰极?/span>

q项研究的关键成果是研发ZU基于镍氧化物的高温导材料La2.85Pr0.15Ni2O7薄膜Q在常压下成功展现出导Ҏ(gu)。薄膜的导转变起始温度辑ֈ?5KQƈ且在低温下表现出零电(sh)d抗磁性两U经典超导特性。该材料为双层镍氧化物，其中镧（LaQ元素的15%被镨QPrQ替代，材料在SrLaAlO4单晶衬底上生长，且展现出优异的四Ҏ(gu)体结构。研I表明，该材料在温度降至20K以下Ӟ?sh)阻逐渐减小x(chng)q零Q表现出接近B(ti)KTQBerezinskii-Kosterlitz-ThoulessQ相变的特征?/span>

此外Q研I团队还成功通过互感法直接观到该薄膜的q斯Ux(chng)应，认?jin)材料进入?jin)真正的超导态。这一Ҏ(gu)是?K时展现出与BKT相变温度一致的抗磁信号Qؓ(f)该材料的导性质提供?jin)有力证据?/span>

H破性薄膜生长技术：(x)自研GOALL-Epitaxy技?/span>

Z(jin)实现q一H破Q团队开发了(jin)一U创新的薄膜生长技术——强氧化原子逐层外gQGOALL-EpitaxyQ。这一技术能够在原子层上精控制薄膜的生长Q突破了(jin)双层镍氧化物材料固有的技术难题。具体来_(d)该方法利用激光烧蚀La0.95Pr0.05OX和NiOX靶材Q在强氧化气氛下逐层生长La2.85Pr0.15Ni2O7导薄膜。该q程通过RHEED实时监测Q确保了(jin)生长q程中的原子层精控制和化学计量比的_և可控。最l得到的薄膜表现出非怼异的层状生长模式Q界面无杂质Q质量稳定?/span>

镍基导材料的巨大潜?/span>

此次研究不仅H破?jin)镍导材料的临界温度限制Q也一步探索高温超导机理提供了(jin)重要U烦(ch)。研I者指出，La2.85Pr0.15Ni2O7材料独特的晶体场分裂和轨道杂化可能是其表现出高温导性质的关键因素，为后l研I奠定了(jin)理论基础?/span>

镍基导材料的成功突_(d)不仅拓展?jin)超导材料的U类Q也使得高温导材料的研I进入了(jin)新的阶段。此前，铜基和铁导材料已l实C(jin)H破Q但大多仍需要在高压或低温环境下才能表现?gu)导特性，而镍基材料在常压下的导现象无疑为未来的高温导材料的应用前景开辟了(jin)新的方向?/span>

ȝ与展?/span>

q一创新性研I代表了(jin)材料U学和超导物理领域的前沿q展。它不仅为常压下的高温超导材料研I带来了(jin)新的H破Q也为推动量子计、能源传输等领域的技术发展提供了(jin)宝贵的理论支持和实验基础。随着对这一新型导材料的深入研IӞ未来有望在常压和更高温度下实现更q泛的应用，最l助力解决hc能源利用和技术革新等重大?xi)战?/span>

q项研究的成功，彰显?jin)薛其坤院士团队在纳cx(chng)料与导体领域的技术创新及(qing)全球U研影响力，预示着导技术的新纪元的到来?/span>

研究团队中有多位清华?/span>

本项目由南方U技大学校长薛其坤院士、超导机理实验室陈卓昱副教授领衔Q两Zؓ(f)通信作者?/span>

薛其?/span>院士?005qv担Q清华大学物理pL授，11月当选中U院院士Q然后再清华一路升至院ѝ副校长Q?020q到新成立的南方U技大学担Q校长Qh事关pM在清华大学）(j)?024q_(d)61岁的薛其坤获得了(jin)2023q度国家最高科学技术奖Q是该奖迄今ؓ(f)止最q轻的获奖者?/span>

陈卓?/span>Q论文通信作者）(j)Q?012q本U毕业于清华大学物理p，之后到斯坦福dQ博士毕业后留校从事博士后研I?022q_(d)陈卓昱加入南方科技大学Q出ȝ理系副教授?/span>

论文作者中的清华hq有Q?/span>

汪恒Q?023q获清华大学物理pd士学位，Cؓ(f)南方U技大学博士后?/span>

陈伟?/span>Q?000?006q分h华大学物理系、高{研I学士和博士学位，Cؓ(f)南方U技大学物理pL授?/span>

孙煜?/span>Q?001?010q分h华大学材料系、物理系学士和博士学位，Cؓ(f)南方U技大学物理pd教授?/span>


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