超導材料因其在電流通過時完全沒有損耗的特性，被廣泛認為具有顛覆性的技術前景。傳統(tǒng)超導體的超導最高轉(zhuǎn)變溫度為40K，即“麥克米蘭極限”。此前，銅基和鐵基兩類材料的超導轉(zhuǎn)變溫度突破了這一極限，被稱為高溫超導體。然而，高溫超導機理復雜，如何擺脫高壓限制、實現(xiàn)常壓高溫超導，近年來成為全球科學家競相追逐的目標。

針對這一挑戰(zhàn)，由薛其坤院士與陳卓昱率領的研究團隊持續(xù)攻關，自主研發(fā)了“強氧化原子逐層外延”技術。該技術應用于鎳基超導材料的開發(fā)中，通過在原子級平滑的基片上精確排列鎳、氧等原子，構建出厚度僅幾納米的超薄膜。在極強的氧化環(huán)境下，通過界面工程，實現(xiàn)了“原子鉚釘術”，固定住了原本需要極高壓環(huán)境下才能穩(wěn)定存在的原子結(jié)構。團隊試驗了1000多片樣品，最終成功獲得了常壓下的超導電性。通過精密的電磁輸運測量，觀測到了零電阻與抗磁性，確認了高溫超導電性的存在。

這一突破不僅表明通過界面工程優(yōu)化材料設計有望在更高的溫度實現(xiàn)鎳基超導，更為我國在超導乃至量子材料領域的長期自主發(fā)展奠定了堅實基礎。研究中，團隊全部采用國產(chǎn)儀器，發(fā)展了獨特的強氧化能力薄膜生長技術，成功獲得了晶體質(zhì)量更高的薄膜材料。

該研究已引發(fā)國際學術界高度關注。鎳基、銅基與鐵基三類高溫超導體電子結(jié)構相異，通過三者的對比研究，可以深入理解高溫超導電子配對的核心機制，為破解高溫超導機理這一世紀科學難題提供關鍵鑰匙。超導機理的突破不僅將深化人類對量子物質(zhì)行為的理解，更將為能源、信息、醫(yī)療等領域的顛覆性技術奠定科學基石，有力推動社會生產(chǎn)力的提升和科技創(chuàng)新發(fā)展。

這一研究成果的發(fā)表，標志著我國在高溫超導材料研究領域邁出了重要一步，為未來相關技術的應用和推廣提供了堅實的科學基礎。隨著研究的深入，鎳基超導材料有望在更多領域展現(xiàn)其獨特優(yōu)勢，推動相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。