近年来，镍基超导材料“异军(jun)突起”。2019年，美国科(ke)学家首次(ci)在镍基薄膜(mo)中观测到超导电性，但其超导温度(du)较低。2023年，我国科(ke)学家在超过十万个大气压的高压环境(jing)下(xia)，实现了镍基材料的液氮温区超导，在国际(ji)上引起广泛影响。然而，如何摆脱高压限制、实现常压高温超导，成为全球科(ke)学家竞相追逐的目标。

针对这一挑(tiao)战，3年来，由薛其坤院(yuan)士与(yu)陈卓昱副教授率领的研究(jiu)团队持(chi)续攻关，自主研发了“强氧化原子逐层外(wai)延”技术。这项技术可(ke)以(yi)在氧化能力比传统方(fang)法强上万倍(bei)的条件下(xia)，依然实现原子层的逐层生长，并精确控制化学配比，如同在纳米(mi)尺度(du)上“搭原子积(ji)木”，构建出结构复杂(za)、热力学亚稳，但晶(jing)体质量趋于完(wan)美的氧化物薄膜(mo)。

研究(jiu)团队将(jiang)这项技术应用于镍基超导材料的开发之中：在原子级平(ping)滑的基片之上，精确排列镍、氧等原子，构建出厚(hou)度(du)仅几纳米(mi)的超薄膜(mo)。特别(bie)是，研究(jiu)团队在极(ji)强的氧化环境(jing)下(xia)，通过界面工程，实现了“原子铆钉术”，固定住了原本需要极(ji)高压环境(jing)下(xia)才能稳定存(cun)在的原子结构。他(ta)们试验了一千多片样品，最后(hou)成功地获得了常压下(xia)的超导电性。

镍基超导研究(jiu)是当前国际(ji)科(ke)学界的前沿(yan)热点，全球竞争(zheng)异常激烈。美国斯坦(tan)福大学的研究(jiu)团队与(yu)合作者几乎同时也报告(gao)了类似材料体系中的常压超导电性。中美团队研究(jiu)路径独立(li)，实验相互印证。值得一提的是，中国团队全部采用国产仪器(qi)，发展了独特的强氧化能力薄膜(mo)生长技术，成功获得了晶(jing)体质量更高的薄膜(mo)材料，不仅实现了科(ke)学上的突破性发现，更为我国在超导乃至量子材料领域的长期自主发展奠(dian)定了坚实基础。

研究(jiu)团队平(ping)均(jun)年龄28岁

记(ji)者关注到，实现这一重大突破的科(ke)研团队高度(du)年轻化。团队负(fu)责人陈卓昱副教授仅35岁，他(ta)从小酷爱物理，以(yi)广东(dong)省高中物理竞赛第一名保(bao)送清华(hua)大学物理系，后(hou)赴美国斯坦(tan)福大学深造，一直保(bao)持(chi)对物理的热忱。陈卓昱3年前回到家乡深圳，任职于南方(fang)科(ke)技大学，在薛其坤院(yuan)士的领导下(xia)，从零开始组建超导机理实验室，开展高温超导研究(jiu)。这项成果正是在他(ta)的直接率领下(xia)，主要由博士后(hou)和在读研究(jiu)生组成的平(ping)均(jun)年龄仅28岁的研究(jiu)团队努力攻关而取得的。

薛其坤表示，本次(ci)科(ke)研突破充(chong)分展示了我国在高温超导前沿(yan)领域的原创竞争(zheng)能力，彰显了跨区域科(ke)技创新的协同能力，体现了以(yi)90后(hou)为代表的年轻科(ke)学家团队在技术方(fang)法上的开拓(tuo)创新能力，凸显了以(yi)粤港澳(ao)大湾(wan)区为代表的国产自主可(ke)控科(ke)研设备对前沿(yan)科(ke)研创新的支撑能力。

该(gai)研究(jiu)已引发国际(ji)学术界高度(du)关注。镍基、铜基与(yu)铁基三类高温超导体电子结构相异，通过三者的对比研究(jiu)，可(ke)以(yi)深入理解(jie)高温超导电子配对的核心机制，为破解(jie)高温超导机理这一世纪科(ke)学难题提供关键钥匙。