我国科学家在双镍氧层钙钛矿材料中实现块体高温超导电性

新华社北京报道，我国科学家在探索高温超导材料领域取得了重大突破。
由中科院物理研究所程金光研究员团队和周睿研究员团队联合国内外多个研究团队共同完成的研究，利用我国综合极端条件实验装置，在一种双镍氧层钙钛矿材料La2PrNi2O7中成功实现了块体高温超导电性，并揭示了镍基高温超导体的结构起源。
相关成果于10月2日在国际学术期刊《自然》上发表。

超导现象是指某些材料在温度降低到某一临界值以下时，电阻突然消失的现象。
这些材料被称为超导体，因其表现出的零电阻和完全抗磁性特质，在高技术领域如电力输送、磁悬浮、电子器件等领域拥有巨大的应用潜力。
超导体实现超导态通常需要极低的温度环境，因此，寻找能在较高温度下维持超导态的材料一直是科学家努力追求的目标。

近年来，随着科学技术的进步，我国在超导材料研究领域取得了长足的发展。
去年，我国科研人员发现La3Ni2O7单晶在高压下存在的高温超导电性现象，引起了全球科研界的广泛关注。
而在此次研究中，我国的科研团队进一步深入探索了镍基高温超导材料的潜力。

在这项研究中，程金光团队将研究重点转向晶体质量更易控制的多晶样品，并采用离子半径较小的镨（Pr）部分替代镧（La）。
这一改变成功抑制了La3Ni2O7中不同镍氧化物共生和内顶角氧空位等问题。
研究团队制备了高压下临界温度为82.5K的La2PrNi2O7多晶样品，并观察到零电阻态和完全抗磁性，这是实现超导电性的关键实验证据。

此次研究不仅实现了块体高温超导电性，更重要的是揭示了镍基高温超导体的结构起源。
研究结果表明，镍基高温超导电性源于双镍氧层钙钛矿相。
研究还揭示了微观结构无序对高温超导电性的不利影响，这对于镍基高温超导材料的进一步优化设计与合成具有重要指导作用。

综合极端条件实验装置作为国家“十二五”重大科技基础设施，已建成集极低温、超高压、强磁场和超快光场等综合极端条件为一体的实验装置，处于国际先进水平。
这一装置极大地提升了我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力，对于推动我国科技进步和探索未知领域具有重大意义。

本次的研究成果再次证明，我国科研工作者在超导材料这一前沿领域拥有强大的研究实力和创新精神。
这一重大突破不仅为超导材料的研究提供了新的方向，也为我国在高科技领域的进一步发展奠定了坚实的基础。
未来，我们期待更多的科研成果从我国的实验室走向世界舞台。

标签： 综合、 超导电性、 高温、 实验、 研究、

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