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高溫超導研究又有新突破。日前，《自然》雜志在線發表了一項我國科學家關于鎳基高溫超導體研究的重要進展。

基于國家重大科技基礎設施綜合極端條件實驗裝置，來自中國科學院物理所等單位的科研人員，在鐠(Pr)摻雜的雙鎳氧層鈣鈦礦材料La2PrNi2O7中實現塊體高溫超導電性，并揭示了微觀結構無序對高溫超導電性的不利影響。這意味著新型鎳基高溫超導體的結構得到了實驗確認。

超導體是指在特定溫度條件下電阻為零且呈現完全抗磁性的材料，能廣泛應用于電力傳輸和儲能、醫學成像、磁懸浮列車、量子計算等領域。

“由于在變革性技術方面具有巨大的應用前景，高溫超導體研究備受科研人員關注。”論文共同通訊作者、中國科學院物理所研究員程金光介紹，尋找新的高溫超導體系并揭示其物理機制，是超導領域的研究前沿。

“去年，我國學者發現雙鎳氧層鈣鈦礦材料單晶具有高溫超導電性，因此掀起了鎳基高溫超導的研究熱潮。”論文共同通訊作者、中國科學院物理所研究員周睿說。

在最新研究中，科研人員制備了單相性良好的鐠(Pr)摻雜的雙鎳氧層鈣鈦礦材料La2PrNi2O7多晶樣品，并在該樣品中同時觀測到塊體高溫超導電性的兩個關鍵實驗證據，即零電阻和完全抗磁性。

“研究結果表明，鎳基高溫超導電性起源于雙鎳氧層鈣鈦礦相。”程金光說，這一工作對于鎳基高溫超導材料的進一步優化設計與合成具有重要指導作用，將推動鎳基高溫超導體的研究進程。

據悉，綜合極端條件實驗裝置是國際先進的集極低溫、超高壓、強磁場和超快光場等綜合極端條件為一體的用戶實驗裝置，可極大提升我國在物質科學及相關領域的基礎研究與應用基礎研究綜合實力，其北京部分于2017年開始動工，2023年初全面投入試運行，目前已有20個實驗站對國內外用戶開放。

（中國科學院物理研究所供圖）