記者3日從山東大學(xué)獲悉，該校晶體材料全國重點實驗室張俊杰教授、陶緒堂教授團隊聯(lián)合多個團隊在鎳基超導(dǎo)研究取得重要突破：他們開發(fā)了一種新鎳基超導(dǎo)體，創(chuàng)下該類材料超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(T_c)的最高紀錄。相關(guān)研究當日刊發(fā)于國際期刊《自然》。

　　作為高溫超導(dǎo)體系“新貴”，鎳基氧化物研究仍面臨兩大挑戰(zhàn)：一是體塊單晶依賴高壓制備；二是最高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度僅83K(-190.15℃)，遠低于銅基超導(dǎo)體的164K(-109.15℃)。

　　為了設(shè)計與合成更高Tc的鎳基高溫超導(dǎo)體，研究團隊首創(chuàng)常壓助熔劑法，以碳酸鉀為助熔劑，在常壓下成功生長了系列雙層鎳氧化物單晶。測試表明，單晶具有良好的成分均勻性和高的晶體質(zhì)量，為高溫超導(dǎo)機理研究提供了優(yōu)質(zhì)材料平臺。同時，該材料在單斜、四方兩種結(jié)構(gòu)下均能超導(dǎo)，為解決鎳基高溫超導(dǎo)機理問題提供了重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

　　該團隊還首次發(fā)現(xiàn)“晶格畸變越大，超導(dǎo)溫度越高”的關(guān)鍵規(guī)律。基于此規(guī)律，該團隊創(chuàng)造了全球最高鎳基超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度紀錄——96K(-177.15℃)。

　　張俊杰表示，該成果的核心價值在于團隊的原創(chuàng)貢獻：“常壓助熔劑法”打破高壓依賴，提供了低成本、易推廣的單晶制備方案；“晶格畸變-Tc”規(guī)律刷新了鎳基高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度紀錄，為合成更高Tc的鎳基高溫超導(dǎo)材料提供了有效思路。