▲薛其坤院士與研究團隊。（圖／翻攝澎湃新聞）
記者魏有德／綜合報導
大陸國家最高科學技術獎獲獎者薛其坤院士率領的南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心與清華大學聯合研究團隊研究發現，常壓（標準壓力，下同）下鎳氧化物的高溫超導電性，替解決高溫超導機理的科學難題提供全新突破口。相關研究成果發表在《自然》雜誌上。
▲懸浮在軌道上的高溫超導材料。（圖／翻攝央視）
《科技日報》報導，該研究成果在常壓環境下實現了鎳氧化物材料的高溫超導電性，使鎳基材料成為繼銅基、鐵基之後，第三類在常壓下突破40開爾文（K）「麥克米蘭極限」的高溫超導材料體系。
據了解，「超導」如同電力高速公路上的「零能耗跑車」，電流通過時不會產生能量損耗，被科學家們認為是具備顛覆性技術的研究課題。自1911年超導現象被發現後，尋找在常壓下突破40開爾文（K）「麥克米蘭極限」的更高溫度的超導材料，成為國際科學界重要研究方向之一。
薛其坤院士與南方科技大學物理系副教授陳卓昱率領的研究團隊，自主研發出「強氧化原子逐層外延」技術，能在氧化能力比傳統方法強上萬倍的條件下，實現原子層的精確逐層生長，並精準控制化學配比。
研究團隊以此種在奈米範圍內「搭原子積木」的方式，成功構建出結構複雜、熱力學亞穩、但晶體質量趨於完美的氧化物薄膜。
研究團隊將該技術應用於鎳基超導材料的開發後，在原子級平滑的基片之上，精確排列鎳、氧等原子，構建出厚度僅幾奈米的超薄膜。團隊還在極強氧化環境下，通過界面工程，實現「原子鉚釘術」，固定住原本需要極高壓環境下才能穩定存在的原子結構。
薛其坤院士強調，這是氧化物薄膜外延生長技術的一次重大跨越，不僅為包括寬禁帶半導體等各類氧化物的缺氧難題提供解決方案，還拓展高溫超導等強關聯電子系統的人工設計與製備。
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