中国科学家突破性研究：常压镍基高温超导材料问世

一种神奇的材料，在特定条件下，其电阻可以直接“归零”，电流几乎无衰减地流动，这种现象被称为超导。超导现象通常需要在接近绝对零度的极低温环境中才能实现。然而，近日，由薛其坤院士领衔的研究团队在这一领域取得了重大突破，他们设计并制造出了两种全新的常压镍基高温超导材料，并成功锁定了决定超导性能的“电子基因”。这一成果已在国际顶级学术期刊《自然》上发表。

镍基材料被认为是高温超导领域的核心拼图之一，但实现镍基超导一直是科学界的一大挑战。要实现这一目标，材料必须处于极强的氧化状态。然而，强氧化环境又会导致材料的晶格结构变得极其不稳定，随时可能崩塌。

突破性技术：强氧化原子逐层外延

为了克服这一难题，研究团队开发了一项名为“强氧化原子逐层外延”的技术。这项技术类似于在纳米尺度上搭建原子积木，能够让科学家在超强氧化环境下，精确地一层一层摆放镧、镨、镍等原子，同时实时监测每一层的化学状态。

正是依靠这项技术，团队在去年首次实现了常压镍基高温超导，并在今年设计并制造出了两种全新的超结构材料。这一技术的成功应用，为高温超导研究打开了新的大门。

深入研究：揭示超导机理

然而，发现新材料仅仅是第一步。更为关键的是，科学家们需要弄清楚这些材料为何能够实现超导。为此，研究团队使用了一台角分辨光电子能谱的“超级相机”，通过拍摄材料内部电子运动的高清“影片”，成功锁定了材料特定区域的一个“口袋结构”与超导性能之间的关联。

“这一发现为破解高温超导机理这一世界难题提供了关键的实验依据。”——研究团队成员

未来展望与应用

这一突破性研究不仅在理论上具有重大意义，还为高温超导材料的实际应用铺平了道路。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。

随着研究的深入，科学家们希望能够进一步提升材料的性能，并探索其在更广泛领域的应用潜力。未来，这一技术有望在提高能源效率、减少能源损耗方面发挥重要作用。

总台央视记者 张春玲 朱平 李必熊

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