研究背景与挑战 - 近期，Ruddlesden-Popper结构双层镍酸盐La3Ni2O7在超过14 GPa压力下的超导转变温度可达约80 K [2] - 如何在镍酸盐超导体中实现更高的超导转变温度，以及在不依赖高压氧生长条件的前提下合成可重复的高质量单晶，是当前面临的重大挑战 [2] 最新研究成果 - 2025年12月2日，山东大学与上海高压中心的研究团队在《自然》期刊发表论文，报道了在常压下合成的双层镍酸盐单晶中观测到高达96K温度的高压体超导现象 [4] - 该研究突破了镍酸盐超导体晶体生长的关键限制，解析了超导态的晶体结构特征，为实现更高的超导转变温度提供了有效途径 [4][9] 实验方法与关键发现 - 研究团队通过助熔剂法生长出La2SmNi2O7-δ单晶，经多种分析证实其具有高均匀性和优异的晶体质量 [7] - 该材料在高压下表现出明确的体超导性，包括零电阻现象和迈斯纳效应 [7] - 在21 GPa压力下，最高超导起始转变温度为92 K，最高零电阻温度为73 K [7] - 在20.6 GPa压力下，观测到迈斯纳效应的超导转变温度为60 K [7] - 低温高压结构研究表明，单斜和四方两种晶系结构均能支持该双层镍酸盐的超导性 [8] - 研究发现高压下的更高超导转变温度与常压条件下更大的面内晶格畸变存在关联 [8] - 在La1.57Sm1.43Ni2O7-δ中观察到更高的超导起始转变温度，达到96 K，进一步验证了这一关联 [8]

超导技术发展现状 - 南方科技大学团队在常压环境下实现镍氧化物薄膜超过"麦克米兰极限"（40开尔文以上）的超导电性 使镍基材料成为常压下第三类高温超导材料体系 [9] - 该突破性研究发表于《自然》杂志 刷新超导材料家族图谱 为破解高温超导机理提供关键拼图 [9] - 中国科学家在铜基、铁基、镍基三类高温超导材料研究中从跟跑变为领跑 [9] 超导技术应用案例 - 广东深圳平安大厦2021年启用自主研发的三相同轴高温超导电缆 电流承载量是同等铜缆5倍 输电损耗降低约80% [8] - 医院核磁共振成像仪采用超导线圈 通电后可永久维持磁场 能耗近乎为零 [7] - 中国在成都建成全球首条高温超导磁悬浮试验线 车辆在液氮温区实现自稳定悬浮 [10] 超导技术原理特性 - 超导体具有零电阻特性 如同为电子铺设无摩擦"高速公路" 1911年由荷兰物理学家发现汞在零下269℃时电阻消失 [7] - 超导体展现"完全抗磁性"（迈斯纳效应） 是磁悬浮技术物理基石 [10] - 超导体中电子结成"库珀对"形成宏观量子态 成为量子科技核心元件 [10] 超导技术经济价值 - 全球每年因输电损耗电量高达总发电量5%-10% [7] - 传统半导体芯片中约40%电能转化为热量 超导技术可大幅节省能源 [7] - 超导量子计算机运算能力可比现有超级计算机快百万倍以上 [10]