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中國科學家率先獨立發現!祝賀!

時間:2023-07-28 11:33:03 文章來源:科普中國

         7月12日,《自然》雜志刊登中山大學王猛教授團隊與其他單位合作的成果:首次發現液氮溫區鎳氧化物超導體。這是由中國科學家首次率先獨立發現的全新高溫超導體系,是人類目前發現的第二種液氮溫區非常規超導材料,是基礎研究領域“從0到1”的重要突破。

         這一研究成果將有望推動破解高溫超導機理,使設計和預測高溫超導材料成為可能,在信息技術、工業加工技術、超導電力、生物醫學和交通運輸等領域,實現更廣泛的應用。

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王猛教授展示鎳氧化物La?Ni?O?單晶。

        超導材料具有絕對零電阻、完全抗磁性和宏觀量子隧穿效應的特殊性質,因此具有重要的科學和應用價值,在該領域已產生了5個諾貝爾獎。中國科學家也因超導領域的突破兩次獲得國家自然科學一等獎,以及一次國家最高科學技術獎。1986年,科學家首次發現銅氧化物超導材料,隨后多國科學家將其超導溫度提升到了液氮溫區,即超過77K(開爾文)。液氮的廉價和易得,推動了銅氧化物高溫超導材料的規?;瘧谩H欢?,高溫超導的機理至今未知,成為近40年來物理學中最重要的科學問題之一。

         王猛教授介紹,團隊耗時三年半,依托中山大學物理學院公共科研平臺,通過不斷努力成功生長了鎳氧化物La?Ni?O?單晶,隨后在中山大學高壓實驗研究平臺以及華南理工大學、中國科學院物理研究所、北京同步輻射裝置開展實驗研究,很快在實驗上確定了此單晶材料能夠在壓力下實現超導,轉變溫度達到液氮溫區,高達80K。這是繼銅氧化物高溫超導體后,另一個完全不同體系的高溫超導體。

      “本次發現高溫超導的鎳氧化物,鎳的價態為+2.5價,遠離人們此前認為容易出現超導電性的正1價,超出此前理論預期。其電子結構、磁性與銅氧化物完全不同,通過比較研究,有可能推動科學家破解高溫超導機理?!蓖趺徒淌谡f。