在超导研究领域，一项具有里程碑意义的成果引发了全球科学界的广泛关注。由知名院士薛其坤领衔的科研团队，成功设计并制备出两种全新的常压镍基高温超导材料，同时精准锁定了影响超导性能的关键“电子基因”，相关研究成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》上。
超导现象，指的是材料在特定条件下电阻突然消失，电流能够在其中无损耗地流动，这一特性若能广泛应用，将极大提升人类用电效率。然而，传统超导材料需要在接近绝对零度的极低温环境下才能实现超导，这极大地限制了其实际应用范围。镍基材料因其独特的电子结构，被视为攻克高温超导难题的关键拼图，但实现镍基超导面临巨大挑战——材料需处于极强的氧化状态，而这又会导致其晶格结构变得极不稳定，甚至可能崩塌。
面对这一难题，研究团队自主研发了一项创新技术——“强氧化原子逐层外延”。该技术如同在纳米尺度上搭建原子积木，科研人员能够在超强氧化环境中，精确控制镧、镨、镍等原子的逐层排列，并实时监测每一层的化学状态，从而确保材料结构的稳定性。正是凭借这一技术，团队在去年率先实现了常压下的镍基高温超导，为高温超导材料的研究开辟了新路径。
今年，团队进一步深化研究，成功设计并制备出两种具有全新超结构的镍基材料。然而，发现新材料只是第一步，理解其超导机制才是关键。为此，科研人员利用一台角分辨光电子能谱“超级相机”，对材料内部的电子运动进行高精度观测。通过拍摄电子运动的“高清大片”，他们发现材料特定区域的一个“口袋结构”与超导性能密切相关，这一发现为破解高温超导机理提供了重要的实验依据。
