祝贺!中大的这个团队,登上《自然》杂志

栏目:教育平台  时间:2023-07-19
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  超导材料是一种具有零电阻、抗磁性等特殊性质的材料,有着广泛的科学和应用价值。但是,目前已知的超导材料都需要在低温环境下才能发挥作用,这限制了其在信息技术、生物医学、科学仪器等领域的大规模应用。

  

  王猛教授本人

  近日,中山大学物理学院王猛教授团队在国际顶级学术刊物《自然》杂志上发表了一项重大研究成果:首次在镍氧化物中发现了达到液氮温度(-196℃)的超导电性。这是中国科学家在国际高温超导研究领域独立取得的一项突破性成果,是基础研究的标志性进展,将有助于破解高温超导机理和设计高温超导新材料。

  

  王猛教授团队通过不断摸索条件合成了高质量的镍氧化物(La3Ni2O7)体系单晶样品,并在国际上率先进行了系统研究。他们证明了这种材料在超过14吉帕的压力下出现了80K(-193℃)的高温超导电性。这是人类目前已知的第二个达到液氮温区的非常规超导体系,也是第一次在镍氧化物中发现高温超导电性。

  

  “这次发现的镍氧化物与之前已知的铜氧化物高温超导体有很大不同,其电子结构、磁性等方面都有新的特征。通过比较研究,将有可能确定高温超导的关键因素,推动科学家破解高温超导机理。”王猛教授介绍,“根据机理,有望与计算机、人工智能等技术交叉后,设计、合成新的更多的更容易应用的高温超导材料,实现更加广泛的应用。”

  

  液氮是一种廉价和易得的制冷剂,如果能够在液氮温度下实现零损耗的超导输电、更为轻便的核磁共振成像仪等,将会极大地促进科技进步和社会发展。王猛教授团队已经在进一步探索如何降低镍氧化物高温超导体所需的压力,并寻找其他可能存在高温超导电性的新材料。

  

  这个发现在审稿阶段于科研论文预印平台公布后,迅速受到全球超导领域研究人员广泛关注和跟进研究,在一个月左右的时间里已有十余篇相关理论和实验工作相继公布。论文也得到了《自然》杂志审稿人的高度评价,认为它“具有突出重要性”、“是开创性发现”、“业内将广泛关注”。

  

  资料链接:

  王猛是现任中山大学物理学院副院长,该研究由他带领的团队主导,中山大学副研究员孙华蕾、博士研究生霍梦五为论文共同第一作者,相关实验和理论由中山大学与清华大学、华南理工大学、中国科学院物理研究所、北京同步辐射装置等单位合作完成。

  来源 | 南方+、中山大学

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