中国科大发现镍基高温超导机制的重要实验证据

中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 方梦宇）高温超导机理是凝聚态物理领域的“世纪难题”。近日，中国科学技术大学何俊峰教授研究组与南方科技大学薛其坤院士、陈卓昱副教授研究组合作，在新型镍基高温超导的机理研究中取得重大突破，相关成果于5月22日发表于国际顶级学术期刊《科学》杂志。

超导现象自1911年被发现以来，因其极限电磁性能，成为国际科学界的一个重要研究方向。传统超导体的超导转变温度非常低，极大地限制其应用场景。因此，探索高温超导材料、理解高温超导机理成为国际超导研究的关键科学问题。

铜基和铁基高温超导材料是已知的高温超导体，然而由于其高温超导机理复杂，经过几十年的探索仍未破解。近期，镍基高温超导的出现，为理解高温超导机理提供了新的机遇。率先获得镍基高温超导机制的关键实验证据，成为全球科学家的最新竞技场。

本项目研究揭示出“无节点超导能隙”和“电子—玻色子耦合”现象，为“超导能隙对称性”和“超导配对机制”这两个高温超导核心问题的理解提供了关键实验证据。

据悉，在高温超导研究中，“超导能隙对称性”对于高温超导机制的理解具有里程碑意义。因此，在新型镍基高温超导中探索“超导能隙对称性”成为当前国际高温超导研究的最前沿。研究团队在RP相镍基高温超导薄膜中揭示出整个动量空间中没有能隙节点，为超导能隙对称性提供了关键判据。

在高温超导中，“电子配对”是形成超导的关键一步。理解电子如何配对是解决高温超导机制的一个核心问题。研究团队在镍基高温超导中发现了电子—玻色子耦合的存在，为理解高温超导电子配对机制提供了关键实验证据。

团队正在进行真空腔样品转移（从左到右：何俊峰教授、博士生沈建昌、博士生缪宇）。周欣宇 摄

团队正在调试激光角分辨光电子能谱（从左到右：何俊峰教授、博士生缪宇、博士生沈建昌）。周欣宇 摄