王猛教授展示鎳氧化物La3Ni2O7單晶。 中山大學供圖
中新網廣州7月13日電(記者 許青青) 中山大學13日向媒體介紹，《自然》雜志(Nature)7月12日刊登該校王猛教授團隊與其他單位合作的成果：首次發現液氮溫區鎳氧化物超導體。
據介紹，超導材料具有絕對零電阻、完全抗磁性和宏觀量子隧穿效應的特殊性質，因此具有重要的科學和應用價值，在該領域已產生了5個諾貝爾獎。1986年，科學家首次發現銅氧化物超導材料，隨后多國科學家將其超導溫度提升到了液氮溫區，即超過77K(開爾文)。液氮的廉價和易得，推動了銅氧化物高溫超導材料的規模化應用。然而，高溫超導的機理至今未知，成為近40年來物理學中最重要的科學問題之一。
王猛教授團隊耗時三年半，依托中山大學物理學院公共科研平臺，通過不斷努力成功生長了鎳氧化物La3Ni2O7單晶，隨后在中山大學高壓實驗研究平臺以及華南理工大學、中國科學院物理研究所、北京同步輻射裝置開展實驗研究，很快在實驗上確定了此單晶材料能夠在壓力下實現超導，轉變溫度達到液氮溫區，高達80K。據悉，這是繼銅氧化物高溫超導體后，另一個完全不同體系的高溫超導體。
“本次發現高溫超導的鎳氧化物，鎳的價態為+2.5價，遠離人們此前認為容易出現超導電性的正1價，超出此前理論預期。其電子結構、磁性與銅氧化物完全不同，通過比較研究，有可能推動科學家破解高溫超導機理。”王猛表示，“根據機理，有望與計算機、AI技術等學科交叉后，設計、合成新的更多的更容易應用的高溫超導材料，實現更加廣泛的應用。”
據悉，這是由中國科學家首次率先獨立發現的全新高溫超導體系，是人類目前發現的第二種液氮溫區非常規超導材料，是基礎研究領域“從0到1”的重要突破，將有望推動破解高溫超導機理，使設計和預測高溫超導材料成為可能，在信息技術、工業加工技術、超導電力、生物醫學和交通運輸等領域，實現更廣泛的應用。(完)
