我國科學(xué)家創(chuàng)造鎳基超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度新紀(jì)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(dǎo)材料一直是全球科學(xué)家競逐的目標(biāo)。近期我國科學(xué)家開發(fā)了一種新鎳基超導(dǎo)體，創(chuàng)下了該類材料超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的最高紀(jì)錄。該成果12月3日凌晨在線發(fā)表于國際期刊《自然》。
超導(dǎo)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(dǎo)材料屬于鎳酸鹽體系，是繼銅基、鐵基超導(dǎo)體之后的第三類非常規(guī)高溫超導(dǎo)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(xué)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(xué)成分的設(shè)計，帶來了“化學(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(jìn)入材料內(nèi)部�？蒲袌F(tuán)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(rèn)了該鎳酸鹽樣品是一種超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)96K（-177.15℃）的高溫超導(dǎo)體。
該研究由北京高壓科學(xué)研究中心的曾橋石研究員團(tuán)隊與山東大學(xué)的張俊杰教授團(tuán)隊合作完成�！斑@是鎳基超導(dǎo)材料首次逼近‘百K超導(dǎo)’，為探索更高溫超導(dǎo)材料奠定了重要基礎(chǔ)。”曾橋石說。隨著科學(xué)家在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域不斷突破，常溫下實現(xiàn)超導(dǎo)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(dǎo)材料一直是全球科學(xué)家競逐的目標(biāo)。近期我國科學(xué)家開發(fā)了一種新鎳基超導(dǎo)體，創(chuàng)下了該類材料超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的最高紀(jì)錄。該成果12月3日凌晨在線發(fā)表于國際期刊《自然》。
超導(dǎo)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(dǎo)材料屬于鎳酸鹽體系，是繼銅基、鐵基超導(dǎo)體之后的第三類非常規(guī)高溫超導(dǎo)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(xué)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(xué)成分的設(shè)計，帶來了“化學(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(jìn)入材料內(nèi)部�？蒲袌F(tuán)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(rèn)了該鎳酸鹽樣品是一種超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)96K（-177.15℃）的高溫超導(dǎo)體。
該研究由北京高壓科學(xué)研究中心的曾橋石研究員團(tuán)隊與山東大學(xué)的張俊杰教授團(tuán)隊合作完成�！斑@是鎳基超導(dǎo)材料首次逼近‘百K超導(dǎo)’，為探索更高溫超導(dǎo)材料奠定了重要基礎(chǔ)�！痹鴺蚴f。隨著科學(xué)家在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域不斷突破，常溫下實現(xiàn)超導(dǎo)有望從科幻走入現(xiàn)實。
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