从0到1重大突破！中山大学王猛团队发现镍基高温超导体

超导是一种物质在极低温下电阻消失的奇妙现象，它具有巨大的科学价值和应用潜力。然而，超导的本质和机理至今仍是物理学领域最重要的未解之谜之一。在过去的一个多世纪里，科学家们不断地探索和寻找新的超导材料，希望能够提高超导转变温度，从而降低实验成本和难度，扩大超导的应用范围。

2023年7月12日晚11点，国际顶尖学术期刊《自然》杂志在线发表了一项令人震惊的科学发现：中山大学物理学院王猛教授团队首次在液氮温区（77开尔文，即零下196摄氏度）发现了镍基高温超导体。这是全球范围内中国科学家首次发现的液氮温区非常规超导材料，代表着基础研究领域的一次从0到1的突破。这项发现有望推动高温超导机理的破解，让人们有可能设计和预测更多高温超导材料，实现更广泛、更大规模的产业化应用。

这项开创性的成果是王猛教授团队多年来不懈努力和坚持探索的结果。王猛教授是中山大学物理学院教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、国家重点研发计划项目首席科学家。他从事高压物理、高温超导、强关联电子系统等方面的研究，在国际上享有较高声誉。他曾经参与过铁基超导材料的合成和研究，并在2008年获得了国家自然科学二等奖。

王猛教授对于新型超导材料的寻找始终怀有强烈的好奇心和探索精神。他认为，只有通过不断地尝试和创新，才能够揭开超导现象背后的奥秘。他曾经说过：“基础研究就是为了解锁未知，而未知充满了不确定性。没有人知道这个研究的终点在哪里。”

在2019年，王猛教授团队开始对一种名为La?Ni?O?（三氧化二镍）的材料进行研究。这种材料属于Ruddlesden-Popper双层钙钛矿镍盐，其结构与铜氧化物高温超导材料非常相似，但是其价电子数与铜氧化物不同，因此具有不同的电子性质。王猛教授团队希望通过对这种材料的研究，能够找到铜氧化物和镍氧化物高温超导性的共性和差异，从而为高温超导机理的解决提供新的线索。

然而，La?Ni?O?的生长条件极为苛刻，其平均价态为2.5价，超出了传统的Ni正2价稳定价态，而且氧压范围非常窄。研究团队花了两年多的时间，才摸索出了生长条件，获得了高质量的单晶样品。然而，没有人能够预料到这种新材料是否能带来新的突破。高温超导研究一直缺乏成熟的理论指导，存在很大的不确定性。

为了探索La?Ni?O?的超导特性，王猛教授团队采用了高压实验的方法。高压实验是一种通过改变物质的压力来改变其结构和性质的技术，它可以模拟地球内部、恒星内部等极端环境下的物理现象，也可以创造出一些在常压下无法实现的新奇物态。王猛教授团队在中山大学高压实验研究平台、华南理工大学、中国科学院物理研究所和北京同步辐射装置进行了一系列实验研究，很快确定了La?Ni?O?在高压下转变为超导体，并且超导转变温度高达80K（开尔文），处于液氮温区。

这一发现让王猛教授团队欣喜若狂。他们立即撰写了论文，并提交给《自然》杂志。经过严格的同行评审和编辑审核，论文最终被接受并在线发表。这是中山大学首次在《自然》杂志上发表原创论文，也是中国科学家在全球率先发现的全新高温超导体系。

王猛教授团队的这项成果引起了国内外同行和媒体的广泛关注和赞誉。许多知名的科学家和专家对这项发现给予了高度评价。例如，清华大学张广铭教授表示：“这是一个非常重要的发现，它为我们提供了一个新的化合物家族来研究高温超导机制。”美国斯坦福大学戴希伟教授说：“这是一个令人兴奋和令人惊讶的结果，它打开了一个全新的领域。”英国剑桥大学马克·布拉姆韦尔教授说：“这是一个非常有趣和有意义的工作，它展示了镍氧化物中存在着非常规超导性。”