发现新型高温超导体，复旦最新Nature！开辟超导研究新视角

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2024-07-18 06:18:30 上观

超导体因其巨大的应用潜力，一直是科研领域的焦点。科学界持续探索新型高温超导体，这一目标驱使着无数研究者的不懈努力。最近，《自然》杂志公布了一项来自复旦大学的重大突破：赵俊教授带领的团队成功制备出一种名为三层镍氧化物La4Ni3O10的高质量单晶样品，这标志着又一新型高温超导体的诞生。通过高压光学浮区技术，团队不仅证实了镍氧化物中存在压力诱导的体超导电性，还发现其超导体积分数达到了86%，伴随有奇异金属特性和独特的层间耦合行为。这一发现不仅为高温超导机理的理解开辟了新视野，也提供了研究的新平台。

这项成果于北京时间7月17日晚，在《自然》杂志的最新一期中发表，题为“Superconductivity in pressurized trilayer La4Ni3O10-δ single crystals”。《自然》同期的“新闻和观点”栏目也对此进行了亮点推荐，标题为“The search for superconductivity widens”。

超导体，即在特定低温下电阻彻底消失并具备完全抗磁性的材料，对电力传输、储能、医疗成像、磁悬浮技术乃至量子计算等多领域具有重要意义。自1911年首次在汞中观察到超导现象以来，尽管已有多位科学家因超导研究获得诺贝尔奖，高温超导现象的核心机制仍是个未解之谜。

1986年，贝德诺尔茨和米勒在镧钡铜氧化物中发现的高温超导现象，将超导研究推向了一个新高潮，但随后数十年，科学家们虽取得一定进展，高温超导的完整理论框架仍未构建完成。

在此背景下，赵俊团队的发现尤为引人注目。他们克服了镍氧化物中实现超导的严苛条件限制，所合成的La4Ni3O10单晶在特定条件下展现出零电阻和完全抗磁性，其超导特性与铜氧化物高温超导体相近，有力证实了镍氧化物能够实现体超导。此发现不仅推动了超导材料学的发展，也为探索更高效、更高温的超导体提供了新线索。

赵俊团队的工作不仅限于材料的合成，还包括对材料结构的精确测定及超导相图的详细描绘，揭示了电荷、自旋与超导性之间的复杂相互作用，为后续探索更多高温超导系统奠定了坚实基础。未来，团队将持续致力于高温超导领域的深入研究，力求揭开高温超导机理的神秘面纱，并推进高性能超导材料的开发。

(责任编辑：张蕾)

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