中国科学家在高温超导领域取得重大突破：镍基超导材料实现常压高温超导

2025年2月，由南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心、清华大学联合组成的研究团队，在高温超导领域取得一项重大突破。该突破发现，继铜基、铁基之后，镍基材料成为第三类在常压下突破 40 K “麦克米兰极限” 的高温超导材料体系，为解决高温超导机理的科学难题提供了全新突破口。相关研究成果发表在《自然》杂志上。

自 1911 年超导被发现以来，突破更高温度的常压超导始终是国际科研焦点。近年来，镍基超导材料 “异军突起”。然而，镍基超导材料如何摆脱高压限制，实现常压高温超导？这成为全球科学家竞相追逐的目标。

3年来，由薛其坤院士与南方科技大学物理系副教授陈卓昱率领的研究团队通过持续攻关，在极强的氧化环境下，研制出一种能实现在纳米尺度上“搭原子积木”的技术，制备出这种常压下实现超导的镍氧化物薄膜。

研究团队将这项技术，应用于镍基超导材料的开发之中，在原子级平滑的基片之上，精确排列镍、氧等原子，构建出厚度仅几纳米的超薄膜。特别是，研究团队在极强的氧化环境下，通过薄膜和基片之间的界面工程，实现了“原子铆钉术”，固定住了原本需要在极高压环境下才能稳定存在的原子结构，试验了一千多片样品，成功获得了常压下的超导电性。精密的电磁输运测量同时观测到了零电阻与抗磁性，为超导电性提供了系统的实验证据链。此次突破也表明，通过界面工程优化材料设计，未来在常压下实现液氮温区的镍基超导，已具备现实路径。

年轻化的团队，平均 28 岁的 “超导新军”

此次高温超导研究，主要完成团队由 ‘90后’ 领衔，平均年龄仅28岁。团队负责人陈卓昱仅 35 岁，在他直接率领下，主要由博士后和在读研究生组成的研究团队，努力开展攻关，取得各项成果！

国产仪器 “硬核” 支撑：从跟跑到领跑的底气

据薛其坤院士表示，本次研究，团队全部采用国产仪器，发展了独特的强氧化能力薄膜生长技术，成功获得了晶体质量更高的薄膜材料，不仅实现了科学上的突破性发现，更为我国在超导乃至量子材料领域的长期自主发展奠定了坚实基础。