薛其坤院士与陈卓昱副教授研究团队自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。这项技术可以在氧化能力比传统方法强上万倍的条件下，依然实现原子层的逐层生长，并精确控制化学配比，如同在纳米尺度上“搭原子积木”，构建出结构复杂、热力学亚稳、但晶体质量趋于完美的氧化物薄膜。
高温超导电性的研究不仅在科学上具有重要意义，还在技术应用和经济价值方面展现出巨大的潜力。最近几年，全球科研界纷纷对这一极具前景性的技术展开了研究，不断取得相关创新成果。
2月18日，国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队发现了常压下镍氧化物的高温超导电性，为解决高温超导机理的科学难题提供了新突破口。相关研究成果已经在国际学术期刊《自然》线上发表。
据悉，该研究成果在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性，这一发现使镍基材料成为继铜基、铁基之后，第三类在常压下突破40K“麦克米兰极限”的高温超导材料体系。
高温超导电性是指某些材料在特定温度下电阻突然消失，电流可无损耗流动的现象。这种现象通常发生在临界温度（Tc）高于25K的材料中，而低温超导体的临界温度通常低于25K。高温超导体的发现始于1986年，当时瑞士物理学家Alexander Müller和Georg Bednorz在研究铜氧化物时首次发现了临界温度接近40K的超导体。
高温超导材料的商业化应用可以显著降低能源成本，提高能源利用效率，在电力传输、储能、磁悬浮列车、医学成像等领域具有巨大的应用潜力。比如，高温超导材料可以用于制造更高效的电力传输线，减少能源损失。高温超导材料还可以用于制造更强大的磁场，如磁共振成像（MRI）设备中的超导磁体。
目前，在常压下突破40K“麦克米兰极限”的更高温度的超导材料成为国际科学界的一个重要研究方向。
过去三年来，薛其坤院士与陈卓昱副教授研究团队自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。这项技术可以在氧化能力比传统方法强上万倍的条件下，依然实现原子层的逐层生长，并精确控制化学配比，如同在纳米尺度上“搭原子积木”，构建出结构复杂、热力学亚稳、但晶体质量趋于完美的氧化物薄膜。
这是氧化物薄膜外延生长技术的一次重大跨越，不仅为包括宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧难题提供了解决方案，还极大地拓展了高温超导等强关联电子系统的人工设计与制备，为高温超导材料的制备提供了新途径。
该研究成果在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性，这一发现使镍基材料成为继铜基、铁基之后，第三类在常压下突破40K“麦克米兰极限”的高温超导材料体系。
当前，镍基超导研究已经成为国际科学界的前沿热点，相关科研技术竞争异常激烈。此前，美国斯坦福大学的研究团队与合作者几乎同时也报告了类似材料体系中的常压超导电性。尽管中美团队研究路径独立，但实验相互印证。
此外，复旦大学、中国科学院和北京高压科学研究中心的联合团队也在镍氧化物超导体研究中取得了重大进展。他们成功合成了高质量的三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品，并证实了镍氧化物中存在压力诱发的体超导电性，超导体积分数高达86%。这些研究为理解高温超导机理提供了新的视角和实验平台。
这些成果不仅为高温超导机理的研究提供了新的思路，也为未来常压下镍基高温超导体的实用化奠定了基础。
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