中国科学家突破镍氧化物高温超导研究

新华社合肥9月20日电（记者陈诺）——中国科学院合肥物质科学研究院的研究团队近日取得了一项重大科学突破。他们在高压条件下的镍氧化物单晶材料中，首次同步观测到零电阻和抗磁性，证实了镍氧化物的高温超导特性。这一研究成果已经发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

超导体是指在特定温度下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料，具有广泛的应用潜力。然而，目前已知的超导材料多需在极低温度下才能实现超导状态，这对实际应用构成了巨大挑战。因此，寻找更高温度的超导材料成为国际科学界的一个重要研究方向。

镍氧化物的高温超导特性

2023年，中国科研人员发现镍氧化物单晶在高压下存在临界温度约80K（约零下193摄氏度）的高温超导现象，这一发现引发了镍基高温超导的研究热潮。然而，超导体的判定需要同时满足零电阻和抗磁性两大特征。由于样品质量及高压测量条件的技术瓶颈，镍氧化物是否具有完全抗磁性仍存在争议。

为攻克这一难题，研究团队创新性地将量子精密测量技术与高压对顶砧技术相结合，自主搭建了基于金刚石NV色心量子传感的高压低温磁探测系统。利用这一系统，研究人员成功捕获到镍氧化物材料在超导状态下的抗磁信号，首次提供了零电阻与抗磁性并存的关键实验证据。

据研究团队介绍，这项研究不仅证实了镍氧化物的高温超导特性，也凸显出量子精密测量在极端环境磁性测量领域的独特优势。量子精密测量技术的应用，为科学家们提供了更为敏感的检测手段，有望推动高温超导材料的进一步研究和应用。

“这是一次令人振奋的突破，”研究团队负责人刘晓迪表示，“我们成功地将理论与实验结合，为未来的超导材料研究开辟了新的方向。”

随着镍氧化物高温超导特性的确认，科学家们将继续探索其在实际应用中的潜力。高温超导材料在电力传输、磁悬浮列车、医学成像等领域具有广泛的应用前景。

然而，尽管研究取得了显著进展，科学家们仍需解决材料合成、稳定性和大规模生产等问题。未来的研究将着重于优化材料性能和降低生产成本，以期实现商业化应用。

这项研究的成功，不仅为超导材料的研究提供了新的思路，也为中国在国际超导研究领域的地位提升贡献了力量。随着研究的深入，镍氧化物及其他高温超导材料的应用前景将更加广阔。