中国科学家突破镍氧化物高温超导研究瓶颈

【新华社合肥9月20日电】记者陈诺报道，中国科学院合肥物质科学研究院的研究团队与吉林大学和中山大学的合作团队，成功在高压下的镍氧化物单晶材料中同步观测到零电阻和抗磁性，证实了其高温超导特性。这一研究成果已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条件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，迄今为止，已知的超导材料通常需要极低温度的环境，如液氦或液氮制冷，才能实现超导状态，并且多数还需要高压条件，限制了其实用性。因此，寻找更高温度的超导材料成为国际科学界的重要研究方向。

镍氧化物的高温超导特性

2023年，中国科研人员在镍氧化物单晶中发现了临界温度约80K（约零下193摄氏度）的高温超导现象。这一发现引发了全球范围内的研究热潮。然而，超导体的判定不仅需要零电阻，还必须满足完全抗磁性。由于样品质量和高压测量条件的技术瓶颈，镍氧化物是否具备完全抗磁性一直存在争议。

“超导体的研究不仅是物理学的前沿课题，也对未来的技术应用有着深远影响。”——中科院研究员刘晓迪

为解决超导抗磁性测量的难题，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，建立了基于金刚石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。

这一突破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技术在极端环境磁性测量领域的独特优势。

镍氧化物的高温超导特性为未来的技术应用打开了新的可能性。高温超导体在电力传输、磁悬浮列车、医学成像等领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步，镍基超导材料有望在更高温度和更宽泛的条件下应用。

“高温超导体的开发将改变我们对能源和材料科学的理解。”——中山大学教授王猛

未来，研究团队计划继续优化材料的制备和测量技术，以期在更高温度下实现超导状态。这一研究不仅为科学界提供了新的思路，也为高温超导材料的产业化应用奠定了基础。