4 月 8 日消息，據央視報道，我國科學家在鎳基高溫超導研究領域再獲重要突破。相關研究成果于 2026 年 4 月 8 日在國際學術期刊《自然》上發表。
南方科技大學量子功能材料全國重點實驗室和物理系、粵港澳大灣區量子科學中心薛其坤 — 陳卓昱團隊，與中國科學技術大學沈大偉團隊等合作，成功創制出兩種全新的常壓鎳基高溫超導材料，并識別出與超導態密切相關的關鍵電子能帶結構。
高溫超導是凝聚態物理領域最重要的前沿問題之一。繼銅基和鐵基高溫超導體之后，鎳基材料被認為是有望揭示高溫超導機理的第三類重要體系。然而，鎳基超導材料的合成面臨一個根本性矛盾：實現超導所需的高度氧化狀態，與材料晶格穩定生長所需的條件彼此沖突，傳統方法難以兼顧。
研究團隊自主研發的“強氧化原子逐層外延”技術破解了這一難題。該技術能夠營造出比常規方法高出約 1000 倍的強氧化環境，在薄膜生長過程中實現原子級精準操控，使結構構建與充分氧化一步完成，從而在納米尺度上按照預先設計精確排列鑭、鐠、鎳等原子。這一技術在超強氧化條件下實現原子級工程操控的能力，不僅為鎳基超導研究提供了獨特的實驗平臺，也為破解多類氧化物材料的缺氧難題提供了新的解決思路。
憑借這一技術，團隊先將此前發現的純雙層結構鎳基薄膜的常壓超導起始溫度從此前的約 45 開爾文推升至 63 開爾文。隨后，又按照人工設計的原子堆疊方案，精確合成出三種全新的鎳基超結構材料。其中兩種材料在常壓下實現了高溫超導，起始轉變溫度分別達到 50 開爾文和 46 開爾文，均突破了傳統超導理論中的“麥克米蘭極限”。
研究團隊將原子級精準結構控制與角分辨光電子能譜技術相結合，對四種不同堆疊結構的鎳基氧化物薄膜開展系統比較研究。角分辨光電子能譜可以直接觀測材料中電子的能量和動量分布。研究發現，在能夠超導的幾種結構中，布里淵區頂角附近都存在一個由 γ 能帶形成的費米口袋；而在不超導的結構中，這一關鍵特征并不存在。這一發現從實驗上表明了原子堆疊構型、電子能帶與超導電性之間的關聯，識別出了決定超導發生與否的關鍵電子結構特征，為揭示鎳基高溫超導的微觀機制提供了明確的實驗證據。
