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       7月17日晚间，全球顶尖科学期刊《自然》杂志在线发布了复旦大学物理学系赵俊教授团队的一项重大科研成果。该团队成功合成了高质量的三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品，并首次证实其在高压下展现出优异的体超导电性，其超导体积分数高达86%，这一发现为高温超导机理的研究开辟了新的道路。

       该研究成果以“Superconductivity in pressurized trilayer La4Ni3O10-δ single crystals”（加压三层 La4Ni3O10-δ单晶的超导性）为题发表于最新一期的《自然》。《自然》同期在“新闻和观点”（News&Views）专栏对该文进行亮点推荐和介绍。

       超导体，这一在特定转变温度之下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料，自1911年被荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯在汞中首次发现以来，便因其独特的物理性质和广泛的应用前景而备受关注。随着科学技术的不断进步，科学家们逐渐认识到超导现象不仅存在于极低温的常规金属和合金中，更在后续的研究中发现了高温超导现象，这一发现彻底打破了人们对超导只能存在于极低温的传统认知。

       高温超导现象的发现激发了全球科学家的研究热情，他们致力于寻找新型高温超导体，以揭示其背后的科学机理并推动相关技术的实际应用。多年来，尽管科学家们已经取得了诸多进展，但高温超导的形成机理仍然是科学界亟待解决的重大科学问题之一。

       镍元素，作为元素周期表中紧邻铜元素的金属，其氧化物被认为是实现高温超导电性的重要候选材料之一。然而，由于镍氧化物中实现超导电性的条件极为苛刻，长期以来科学家们在这一领域的研究进展缓慢。近年来，随着研究手段的不断进步和研究的深入，科学家们逐渐在镍氧化物中发现了一些具有超导电性的体系，但这些体系往往存在超导转变温度低、超导体积分数小等问题，难以满足实际应用的需求。

       赵俊教授团队利用先进的高压光学浮区技术，克服了镍氧化物单晶生长条件极为苛刻的难题，成功制备出纯相的三层La4Ni3O10单晶样品。这一创新性的成果不仅展示了镍氧化物在高温超导领域的巨大潜力，还为实现更高温度下的体超导电性提供了重要依据。

赵俊（前排左三）课题组成员合影 （图片来源：复旦大学官方微信号）

       研究表明，在69GPa的压力条件下，La4Ni3O10单晶样品的超导临界温度达到了30K，远低于传统超导材料所需的极低温环境，标志着高温超导现象的又一重要进展。更为引人注目的是，该单晶样品的超导体积分数达到了惊人的86%，这一数字与铜氧化物高温超导体相当，有力证明了镍氧化物同样具备实现体超导电性的能力。

       赵俊教授指出，三层镍氧化物La4Ni3O10的独特三明治结构使得其内层和外层NiO2面具有不同的化学环境和物理性质，这为调控超导电性提供了更多可能性。此外，该体系表现出的奇异金属行为和独特的层间耦合现象，也为理解高温超导机理提供了新的视角和平台。

       《自然》杂志在同期“新闻和观点”专栏中对该研究成果进行了亮点推荐和详细介绍，高度评价了赵俊教授团队在高温超导领域取得的这一重大突破。该成果不仅丰富了高温超导材料的种类，更为探索新型高温超导材料、推动超导技术的实际应用提供了重要支撑。

       高温超导材料的发现和应用对于电力传输、储能、医学成像、磁悬浮列车以及量子计算等领域具有深远影响。随着科学研究的不断深入，高温超导机理的逐步揭示，未来有望出现更多具有更高超导转变温度和更优异性能的高温超导材料，为人类社会带来革命性的技术变革。