重大突破!薛其坤团队在常压下实现镍氧化物的高温超导

时尚的小小米 2025-02-20 19:35:35

南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心和清华大学联合研究团队,最近在《自然》期刊上发表了一项突破性研究:成功在常压下实现了镍氧化物材料的高温超导电性。

这一发现具有重大意义,因为这意味着镍氧化物材料在常压下也能够表现出高温超导的特性,使得其在能源传输和存储等领域具有更广泛的应用潜力,进一步推动了超导材料的研究和应用。

此次研究团队采用了新技术“强氧化原子逐层外延”,实现了镍氧化物超薄膜的高质量生长,为高温超导机理研究提供了全新突破口。

根据研究结果,镍氧化物超导体的超导起始转变温度超过了40开尔文(K),相当于零下233摄氏度,远高于以往在常压下只能得到的2-5K。更重要的是,研究团队不仅成功观测到了超导态的零电阻和抗磁性等特征,还发现了超导临界温度随掺铜浓度的高阶相变,充分表明镍氧化物材料的高温超导实现是确凿无疑的。

>>镍氧化物:实现了常压下的“高温超导”

值得注意的是,镍氧化物材料的发现并非偶然,早在1950年代,科学家们就发现了某些镍氧化物的高温超导特性,但是,由于技术限制等原因,相关研究一直未能取得实质性进展。

此次研究团队的成功,标志着镍基材料成为继铜基、铁基之后,第三类在常压下突破“麦克米兰极限”的高温超导材料,具有重要的里程碑意义。镍氧化物材料的高温超导特性不仅为基础科学研究提供了新的视角,也为材料科学研究开辟了新的方向。

>>探索镍氧化物的独特魅力,实现新材料的“腾飞”

①探索镍氧化物材料的超导机理

在过去的研究中,镍氧化物材料的研究相对较少,主要是因为镍的价态较为复杂,导致其物性难以预测和控制。然而,如今的研究团队通过不断地探索和实验,终于找到了镍氧化物材料的超导机理,为进一步研究和应用提供了理论基础。

具体来说,研究人员通过对镍氧化物材料的成分、结构和电子性质等进行深入研究,发现 其超导性能与镍的价态和氧的配位状态密切相关,这一发现为镍氧化物材料的超导机理提供了新的理解和解释。

②采用“强氧化原子逐层外延”技术,实现超薄膜镍氧化物的高品质生长

研究团队采用了“强氧化原子逐层外延”技术,该技术可以通过控制氧化物中氧的价态和配位状态,使镍氧化物材料在常压下生长出高质量的超薄膜,从而实现高温超导的特性。

这种技术的关键在于 能够精确控制氧化物中氧的价态和配位状态,使得镍氧化物材料在常压下也能够实现高温超导。这一突破为镍氧化物材料的应用奠定了基础,也为高温超导材料的研究提供了新的思路。

>>自主研发、创新能力强,这些年轻中国科学家太厉害了!

☛完全使用国产仪器,体现出自主发展的能力

值得注意的是,研究团队在此次研究中使用的所有仪器设备均为国产自主研发,这表明我国科技的自主发展能力不仅取得了快速进步,还具备了与国际一流团队抗衡的创新能力,值得称赞。

在当今世界日益重视科技创新的背景下,科技的自主发展显得尤为重要,研究团队通过自主研发和创新,不仅推动了镍氧化物材料的研究进展,也为我国科技的自主发展提供了有力支持。

☛课题组由年轻的科学家主导,平均年龄仅28岁

此外,课题组的平均年龄并不大,只有28岁左右,这充分说明了年轻一代科学家的力量,他们怀揣着科学梦和报国志,致力于科学研究,在探索未知的道路上不断前进。

年轻科学家的力量不可忽视,他们的创新思维、勇于尝试和不断探索精神,是推动科学研究和技术进步的重要动力,因此,我们应该更好地支持和鼓励年轻科学家,推动科学研究和技术的自主发展。

>>结语总结:重磅成果落地,镍氧化物材料的未来可期

此次研究成果的发表,无疑为镍氧化物材料的研究和应用提供了新的机遇,也为我国科技的自主发展注入了新的动力。镍氧化物材料的未来值得期待,科研团队的努力和创新能力也值得赞赏。相信在不久的将来,镍氧化物材料将在更广泛的领域发挥重要作用。

【延伸观点】

01.探索镍氧化物材料的其他物理特性,了解其应用潜力和限制

研究团队的成功不仅推动了科学研究的进展,也激励了更多年轻人投身于科学研究和探索中,为国家和社会的进步做出贡献,进一步推动了科学研究的多样性和创新性。

在继续探索镍氧化物材料的超导机理的同时,有必要关注如何将这一技术推广至工业化生产,以实现商业应用,此外,还需要关注如何保持相关技术的安全性和可靠性,以防止潜在的安全和环保问题。

02.关注镍氧化物材料的应用,推进实用技术的开发

此次研究成果的发表,也为镍氧化物材料在实际应用中的开发提供了新的动力,随着研究的深入,我们有望在不久的将来看到镍氧化物材料在能源传输、量子计算等领域的广泛应用,这将为人类带来更多的创新和突破。

同时,研究团队的成功也为中国科学家在国际竞争中提供了有力支持,证明了我国在相关领域的研究水平和创新能力不逊色于其他国家,相信在不久的将来,我们将看到更多的中国科学家在国际舞台上崭露头角,为中国的科学事业做出更大的贡献。

此次研究的成功可以为更多年轻人投身于科学研究和探索提供更多的动力和支持,同时也可以推动教育和科研的长期发展。我们相信,随着越来越多年轻人才的加入,中国的科学研究将会迎来更加美好的未来,涌现出更多具有国际竞争力的科研成果。

与此同时,研究团队还需要积极探索镍基材料的其他物理特性,以进一步了解其应用潜力和限制。这些研究将为镍基材料的应用提供更全面的指导,并为相关领域的研究提供更有力的支持。

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