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针对这一挑战,3年来,由薛其坤院士与陈卓昱率领的研究团队持续攻关,自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。“我们将这项技术应用于镍基超导材料的开发之中:在原子级平滑的基片之上,精确排列镍、氧等原子,构建出厚度仅几纳米的超薄膜。在极强的氧化环境下,通过界面工程,实现了‘原子铆钉术’,固定住了原本需要极高压环境下才能稳定存在的原子结构。”陈卓昱说,我们试验了1000多片样品,最后成功地获得了常压下的超导电性。通过精密的电磁输运测量,观测到了零电阻与抗磁性,确认了高温超导电性的存在。此次突破也表明,通过界面工程优化材料设计,有望在更高的温度,例如液氮温区实现镍基超导。
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早在1973年,诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森就提出了量子自旋液体的概念。这种特殊物质状态的主要特征是:即使冷却到绝对零度(-273℃),其内部电子的自旋仍保持无序状态。因为随着材料冷却,自旋方向会持续波动。
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