我科学家创造镍基超导体转变温度新纪录
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2025-12-06 10:37:20
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科技日报济南12月3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。
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