近日，由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心与清华大学联合研究团队，发现常压下镍氧化物的高温超导电性相关研究成果在《自然》杂志发表，为解决高温超导机理的科学难题提供了新的突破口。
薛其坤团队在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性，使镍基材料成为继铜基、铁基之后，第三类在常压下突破40开尔文（K）“麦克米兰极限”的高温超导材料体系。
南方科技大学在成果发布会上介绍，薛其坤研究团队自主研发出“强氧化原子逐层外延”技术。研究团队将该技术应用于镍基超导材料的开发后，可在氧化能力比传统方法强上万倍的条件下，依然实现原子层的逐层生长；并能够精确控制化学配比，如同在纳米尺度上“搭原子积木”，构建出结构复杂、热力学亚稳、但晶体质量趋于完美的氧化物薄膜；团队还在极强氧化环境下，通过界面工程，实现“原子铆钉术”，固定住了原本需要极高压环境下才能稳定存在的原子结构。
超导材料具有常规材料所不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子效应。高温超导新材料也是近年来科学界关注的热门研究领域，有望在电力传输、医学、超算等领域产生变革性影响。
多年来，世界各国科学家围绕高温超导现象进行了各种形式的深入研究，研究高温超导的一个重要课题是寻找新型高温超导体。镍基超导研究也是当前国际科学界的前沿热点，这也是继铁基和铜氧化物之后的第三种超导体。美国斯坦福大学的研究团队与合作者同样报告了类似材料体系中的常压超导电性。中美团队研究路径独立，实验相互印证。
去年7月，复旦大学物理系教授赵俊团队已经率先在《自然》杂志发表重磅研究成果，成功研制出三层镍氧化物La4Ni3O10高质量单晶样品，并证实了镍氧化物中具有压力诱导的体超导电性。
赵俊此前向第一财经记者介绍称，镍氧化物的超导体积分数达到86%，与铜氧化物高温超导体接近，被认为是实现高温超导电性的重要候选材料之一。
尽管镍元素在元素周期表中紧邻铜元素，但经过几十年的研究，人们发现在镍氧化物中实现超导电性的条件十分苛刻。“新的超导体的发现，为高温超导领域的研究提供了新的视角和平台。”赵俊对第一财经记者说道。
不过，高温超导的形成机制仍有很多未解之谜，每一个新发现都只是提供了一块“拼图”。中国科学院物理研究所研究员罗会仟对第一财经记者表示：“目前关于新型高温超导体的研究仍然非常基础，距离实际的应用还非常遥远。”
