《科学》在线发表了中国科学技术大学与南方科技大学协同创新的重磅成果——首次在镍氧化物高温超导薄膜中直接观测到无节点超导能隙,并发现电子—玻色子耦合现象。
高温超导机理研究被誉为凝聚态物理的“圣杯”。自1986年铜基高温超导发现以来,其背后的物理机制始终悬而未决。近年来,南方科技大学薛其坤陈卓昱连续攻坚,取得了一系列重要成果:2024年首先发展“强氧化原子逐层外延”技术,攻克了复杂氧化物原子级制备难题;2025年,在镍氧化物薄膜中实现了常压高温超导;2026年,将双层镍氧化物薄膜在常压下的超导起始转变温度提升至60K(1K相当于-272.15℃)以上,后续还构筑了系列高温超导人工超结构。
科学家说:“基础研究的突破是一步步积累起来的。从材料发现,制备优化、性能提升到机理研究,每一步都要事先做好布局。”
事实上,没有材料制备技术的突破,就无法获得高质量样品;没有高质量样品,就无法进行精准的物理测量;没有精准测量,就无法揭示机制。
镍基超导薄膜在室温真空中极易失氧,一旦失氧就会失去超导性。为了将样品从深圳安全运送到1200公里外的合肥,中国科学技术大学与南方科技大学的科学家联合研发出超高真空低温淬火与样品传输新技术,确保样品在运输全程处于“真空+低温”的稳定状态。科学家用激光角分辨光电子能谱进行高精度测量,还结合上海同步辐射光源进行补充验证。(改编自科技日报)