我国科研团队在常压镍基高温超导领域取得重大突破，成功创制出两种新型超导材料。由南方科技大学与粤港澳大湾区量子科学中心组成的联合研究团队，联合中国科学技术大学科研人员，通过原子级精准调控技术，在极端氧化条件下制备出具有单层-双层和双层-三层超结构的新型镍基氧化物超导体。相关成果已发表于国际权威学术期刊《自然》，为高温超导机理研究提供了关键实验支撑。
研究团队突破传统材料合成瓶颈，开发出"强氧化原子逐层外延"创新技术。该技术通过构建超强氧化环境，在纳米尺度上实现原子堆叠序列的精确设计，使材料在生长过程中同步完成结构构建与氧化过程。实验数据显示，新制备的超导薄膜晶体质量达到国际领先水平，其电子能带结构特征通过角分辨光电子能谱技术首次获得清晰观测，为理解超导电子配对机制提供了重要依据。
作为凝聚态物理领域的战略前沿方向，高温超导研究长期面临材料合成与晶格稳定性的根本性矛盾。镍基材料作为继铜基、铁基之后的第三类超导体系，其合成需要同时满足高度氧化状态和晶格稳定生长的严苛条件，传统方法难以实现二者兼容。研究团队通过极端非平衡生长策略，成功破解了这一材料制备难题，为氧化物薄膜外延生长技术开辟了新路径。
该成果建立在团队2024年末确立常压镍基超导电性的研究基础之上，实现了从发现超导现象到提升材料性能，再到人工设计新型超导体的系统性突破。通过精确控制镧、镨、镍等原子的空间排列，科研人员构建出从简单双层结构到复杂超结构的系列薄膜材料，其超导转变温度等关键性能指标达到国际先进水平。这种原子级工程能力不仅推动了镍基超导研究，也为解决其他氧化物材料的氧化缺陷问题提供了全新解决方案。
实验表明，新制备的超导材料在常压条件下即可展现优异性能，其电子结构特征与铜基超导体存在显著差异。研究团队通过系统表征不同超结构的电子态分布，首次在镍基体系中观察到特征性的能带折叠现象，为建立新的超导理论模型提供了实验基础。该成果标志着我国在高温超导前沿领域持续保持国际领先地位，相关技术平台已吸引多个国际研究团队开展合作研究。
