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我国科学家创造镍基超导体转变温度新纪录

日期:2025-12-04 10:09

  科技日报济南123日电 (记者王延斌 通讯员车慧卿)记者3日从山东大学获悉,该校晶体材料全国重点实验室张俊杰教授、陶绪堂教授团队联合多个团队在镍基超导研究取得重要突破:他们开发了一种新镍基超导体,创下该类材料超导转变温度(Tc)的最高纪录。相关研究当日刊发于国际期刊《自然》。

  作为高温超导体系新贵,镍基氧化物研究仍面临两大挑战:一是体块单晶依赖高压制备;二是最高超导转变温度仅83K-190.15℃),远低于铜基超导体的164K-109.15℃)。

  为了设计与合成更高Tc的镍基高温超导体,研究团队首创常压助熔剂法,以碳酸钾为助熔剂,在常压下成功生长了系列双层镍氧化物单晶。测试表明,单晶具有良好的成分均匀性和高的晶体质量,为高温超导机理研究提供了优质材料平台。同时,该材料在单斜、四方两种结构下均能超导,为解决镍基高温超导机理问题提供了重要结构基础。

  该团队还首次发现晶格畸变越大,超导温度越高的关键规律。基于此规律,该团队创造了全球最高镍基超导体转变温度纪录——96K-177.15℃)。

  张俊杰表示,该成果的核心价值在于团队的原创贡献:常压助熔剂法打破高压依赖,提供了低成本、易推广的单晶制备方案;晶格畸变-Tc”规律刷新了镍基高温超导转变温度纪录,为合成更高Tc的镍基高温超导材料提供了有效思路。

 

来源:科技日报