中国科学家连破高温超导壁垒，镍氧化物或成未来能源新星

今日快讯 2025年10月07日 19:16 0 aa

#全民科普在行动#中国在高温超导领域接连传来重磅突破，全球科技界为之瞩目。镍氧化物——这一曾被视为“潜力股”的新型材料，正迅速崛起为未来能源技术的“新星”。中国科研团队在短短数月内，从高压到常压，从理论验证到材料制备，实现了一系列里程碑式进展，或将彻底改写超导技术的发展格局。

中国科学院合肥物质科学研究院近日宣布，刘晓迪研究员团队联合吉林大学、中山大学，利用量子精密测量技术，在高压条件下的镍氧化物单晶材料中，首次同步观测到"零电阻"与"完全抗磁性"——这是判断材料具备超导特性的两大“金标准”。这一成果不仅确证了镍氧化物的高温超导性，更终结了学界多年来的争议，为探索新型高温超导机制提供了坚实实验依据。

更令人振奋的是，由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团队，早在年初便实现了另一项颠覆性突破：在常压下实现镍基超导材料突破40K“麦克米兰极限”，成为继铜基、铁基之后，第三类高温超导材料体系。

这一成就的背后，是名为“强氧化原子逐层外延”的自主核心技术。研究团队如同在纳米尺度上“搭原子积木”，通过“原子铆钉术”在界面工程中锁定不稳定的晶体结构，成功在常压环境下稳定住原本需极端高压才能存在的超导相。历经上千次实验，他们最终在极薄的镍氧化物薄膜中观测到完整的超导电性，为未来实现液氮温区（77K以上）的常压超导铺平了道路。

尤为引人注目的是，这支攻坚团队平均年龄仅28岁，是一支由“90后”领衔的“超导新军”。他们不仅在科学前沿冲锋，更坚持全部使用国产仪器设备，实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越，彰显了中国科研的自主创新能力。

从实验室到生活：镍基超导的颠覆性应用场景这些突破不仅仅是论文上的数据，它们正指向一场深刻的技术革命，或将彻底改变我们的生活方式。

在能源传输领域，传统电网在输电过程中损耗高达5%-10%，而基于镍氧化物的高温超导电缆一旦实现，电力可以“零损耗”传输数千公里。想象一下，西部的风电、光伏电力，能以近乎100%的效率输送到东部城市，彻底解决能源分布不均的难题。未来，城市地下或将铺设超导“能源动脉”，构建高效、低碳的新型电力系统。

在交通运输方面，镍基超导材料的抗磁性将极大推动磁悬浮列车的普及。下一代超导磁悬浮列车时速有望突破1000公里，实现“京沪一小时通勤”。更关键的是，常压超导技术若成熟，将大幅降低磁悬浮系统的建造和维护成本，使其从“示范线”走向“商业化运营”，真正进入大众出行体系。

在医疗健康领域，超导磁体是核磁共振（MRI）设备的核心。目前设备依赖液氦冷却的超导线圈，成本高昂且维护复杂。若采用更高临界温度的镍基超导材料，可用更廉价的液氮甚至更高效的冷却方式，大幅降低设备成本，让高端医疗资源下沉到基层医院，惠及更多患者。

在前沿科技方面，镍基超导将为可控核聚变提供更强、更稳定的磁场约束，加速“人造太阳”的商业化进程；在量子计算领域，其优异的量子相干特性有望用于构建更稳定的超导量子比特，推动中国在量子科技赛道上实现弯道超车。

高温超导被誉为“能源领域的圣杯”——零电阻意味着电力传输无损耗，完全抗磁性则为磁悬浮、核聚变、量子计算等尖端技术提供可能。而镍基材料的突破，意味着未来我们或许能用更低成本、更稳定的方式实现超导应用，从电网升级到超高速交通，从医院MRI设备到可控核聚变装置，都将迎来革命性变革。

从高压验证到常压实现，从量子测量到原子级制造，中国科学家正以系统性创新，推动超导从实验室走向现实。镍氧化物的光芒，或许正是照亮未来能源之路的第一缕曙光。对于超导体，你有什么需要讨论的吗？

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