据央视新闻消息，我国科学家在镍基高温超导研究领域再获重要突破。南方科技大学量子功能材料全国重点实验室、粤港澳大湾区量子科学中心薛其坤—陈卓昱团队，联合中国科学技术大学沈大伟团队等合作的最新成果近日发表于国际学术期刊《自然》。

研究团队在极端氧化条件下，通过人工设计原子堆叠序列，成功创制出两种全新的常压镍基高温超导材料。同时，借助角分辨光电子能谱技术，研究人员识别出与超导态密切相关的关键电子能带结构，为揭示镍基高温超导机理提供了重要实验依据。

镍基超导研究长期面临核心难题：实现超导所需的高氧化状态，与材料稳定生长的条件彼此冲突。针对这一矛盾，团队自主研发出“强氧化原子逐层外延”技术，可在超强氧化环境下对材料生长进行原子级精准操控，让薄膜同步完成结构构建与充分氧化，如同在纳米尺度逐层搭建“原子积木”。

凭借该技术，团队将此前发现的纯双层结构镍基薄膜常压超导起始温度从45开尔文提升至63开尔文；随后合成三种全新镍基超结构材料，其中两种在常压下实现高温超导，起始转变温度分别达到50开尔文和46开尔文，均突破传统超导理论的“麦克米兰极限”。

研究团队还结合原子级结构控制与角分辨光电子能谱技术，对比四种堆叠结构的镍基氧化物薄膜发现，超导结构的布里渊区顶角附近存在γ能带形成的费米口袋，不超导结构则无此特征，这一发现识别出决定超导的“电子基因”，为揭示镍基高温超导微观机制提供明确实验证据。

据深圳发布披露，本次研究第一完成单位量子功能材料全国重点实验室由南方科技大学牵头组建，2024年获科技部批准建设，汇聚170余人的高水平科研团队。

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