核心突破材料革命:赵俊教授团队通过高压光学浮区技术,成功合成三层镍氧化物La4Ni3O10单晶,在69GPa压力下实现30K(-243℃)超导态性能验证:迈斯纳效应测试显...
核心突破
材料革命:赵俊教授团队通过高压光学浮区技术,成功合成三层镍氧化物La4Ni3O10单晶,在69GPa压力下实现30K(-243℃)超导态
性能验证:迈斯纳效应测试显示86%超导体积分数,媲美铜氧化物超导体性能
机理创新:首次观测到镍基材料的奇异金属行为与层间耦合效应,为高温超导理论提供新模型
技术亮点
采用中子衍射+X射线联用技术,精准定位氧原子缺陷位置
开发新型单晶生长工艺,将成相氧压窗口控制在±0.5%精度
实现940nm红外激光原位观测超导相变过程
应用前景
▌能源领域:可使超导电缆传输损耗降低90%
▌量子计算:为拓扑量子比特提供新型载体材料
▌医疗设备:有望将MRI制造成本压缩至现行1/3

全球反响
Nature期刊同期配发专题评论:"这项发现拓宽了高温超导体的搜索疆域"。日本东京大学超导研究所已提出联合研发申请,计划2026年前实现1米级超导带材制备。
材料合成关键技术
高压光学浮区技术:采用德国ScIDre公司HKZ系列设备,在18-22bar氧压环境下,以5KW氙灯热源实现3mm/hr晶体生长速度12
缺陷控制:中子衍射证实样品中顶点氧缺陷含量低于0.5%,X射线衍射测定氧原子坐标偏差<0.01Å10
压力调控:69GPa压力下成功抑制自旋荷序,诱导出30K超导态(等效于-243℃)8
▌表征手段创新
迈斯纳效应验证:通过量子干涉磁强计测得86%超导体积分数49
原位红外监测:940nm激光实时捕捉超导相变过程5
中子散射分析:观测到独特的层间耦合行为与奇异金属态7
▌理论突破点
电子结构重构:压力导致Ni 3d轨道能级分裂,形成新型载流子通道6
多体相互作用:发现自旋序-电荷序共存现象,为高温超导机理提供新证据7
需要补充特定测试方法(如FT-IR光谱)或设备参数细节可进一步说明。
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