高温超导重大突破！薛其坤领衔发布重大成果！国际学术界高度关注……

我国科学家于2025年2月17日在高温超导领域实现了重大突破，这一成果犹如一颗璀璨的明星，照亮了科学的苍穹。

由薛其坤院士领衔，南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合组成的研究团队在国际顶级学术期刊《自然》线上发表了研究成果。在常压环境下，他们成功达成镍氧化物材料的高温超导电性，超导起始转变温度突破40开尔文（K），换算为摄氏温度是零下233摄氏度，同时还观测到“零电阻”与“抗磁性”这两种超导的典型特征。2月18日，在南方科技大学会议中心举行了高温超导研究重大成果发布会。

记者在会上了解到，此发现意义非凡，镍基材料成为继铜基、铁基之后，第三类在常压下突破“麦克米兰极限”（40K）的高温超导材料体系，这就像是打开了破解高温超导机理科学难题的一扇新大门。

超导犹如电力高速公路上的“零能耗跑车”，电流穿梭其中毫无损耗，被广泛视作具有变革性的技术前景。自1911年发现超导现象后，寻觅更高温度的超导材料便成了国际科学界的关键研究方向。传统超导体的超导最高转变温度局限于40K的“麦克米兰极限”，铜基和铁基材料虽突破了这一极限成为高温超导体，但其超导机理复杂如“量子迷宫”，科学家们近40年的探索至今仍未将其解开。

近年来，镍基超导材料崭露头角。2019年，美国科学家首次在镍基薄膜发现超导电性，但超导温度较低。2023年，我国科学家在超十个大气压的高压环境下让镍基材料实现液氮温区超导，在国际上引发广泛关注。不过，摆脱高压限制，在常压下实现高温超导是全球科学家竞相角逐的目标。

针对这一严峻挑战，过去三年，由南方科技大学校长、中国科学院院士薛其坤与南方科技大学物理系副教授陈卓昱带领的研究团队持续发力，精心自主研发出“强氧化原子逐层外延”技术。这项技术堪称神奇，在氧化能力远超传统方法上万倍的状况下，依旧能实现原子层的逐层生长，并且精准控制化学配比。这就好比在纳米的微观世界里当“建筑大师”，像搭建原子积木一样构建出结构复杂、处于热力学亚稳态但晶体质量几近完美的氧化物薄膜。这一成果是氧化物薄膜外延生长技术的巨大飞跃，不但为宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧问题找到解决办法，还极大地拓宽了高温超导等强关联电子系统的人工设计与制备的道路。

研究团队将这神奇的技术运用到镍基超导材料的开发之中。他们在原子级平滑的基片之上，犹如精密的操作工，精确排列镍、氧等原子，搭建出厚度仅有几纳米的超薄膜。特别要指出的是，研究团队在超强的氧化环境下，凭借界面工程施展“原子铆钉术”，固定住那种原本只有极高压环境才能维系稳定的原子结构。他们试验了多达一千多片样品，最终成功获得常压下的超导电性。经过精密的电磁输运测量，观测到零电阻和抗磁性，证实了高温超导电性的存在。此次突破也预示着利用界面工程优化材料设计，极有可能在更高温度，像液氮温区实现镍基超导。

陈卓昱指出，此次成果实现了全链条自主创新，基于全国产设备，自主研发“强氧化原子逐层外延”技术，还探索优化了“科研牵引 - 联合开发 - 迭代升级”的校企协同研发新范式。

“此次成果为破解高温超导机理这一科学难题开辟了崭新的视角，加深人类对量子物质的操控能力，为能源、信息、医疗等领域的颠覆性技术应用筑牢科学根基。”陈卓昱说道。

值得一提的是，薛其坤在发布会表示，完成这项成果的主要团队年轻有为，主要由博士后和在读研究生组成的平均年龄仅28岁的团队奋力攻关取得了这一成果。

“深圳不只是一个高新企业云集、经济迅猛发展的城市，更是科学探索的重要舞台。通过人才的队伍建设，我们在科学基础研究、科学前沿探索方面有了新的突破点。经过深圳改革开放40多年的发展，南方科技大学汇聚了众多年轻优秀的人才，在基础前沿探索方面潜力无限。”薛其坤说道。

镍基超导研究是当下国际科学界的前沿热点，全球的竞争激烈得如同战场。美国斯坦福大学研究团队与合作者几乎同一时间也报告了类似材料体系中的常压超导电性。中美团队研究路径独立，实验却相互印证。尤其值得称道的是，中国团队全面采用国产仪器，研发出独特的强氧化能力薄膜生长技术，成功获取到晶体质量更高的薄膜材料，不但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。

这一研究成果犹如一颗投入国际学术界的巨石，迅速引发高度关注。镍基、铜基与铁基这三类高温超导体电子结构不同，通过对它们对比研究，就像抓住解开高温超导电子配对核心机制的三把钥匙，为破解高温超导机理这一世纪科学难题提供了关键助力。