一种材料，在特定状态下，电阻直接“归零”，电流进去之后几乎永不衰减，人类用电效率直接拉满，这种神奇的物理现象就是——超导。超导要在极低温的温度下才能工作，接近于绝对零度。

日前，由薛其坤院士领衔的联合研究团队，在这个领域取得了一项重磅突破。他们设计制造出了两种全新的常压镍基高温超导材料，并锁定了决定超导性能的“电子基因”。这项成果也登上了国际顶级学术期刊《自然》。

镍基材料，被认为是补全高温超导的一块核心拼图。但镍基超导是块极难啃的“硬骨头”。要实现镍基超导，材料就必须处于极强的氧化状态，可氧化一强，材料本身的晶格结构又变得极其不稳定，随时会塌。

团队拿出了一项自研的黑科技——“强氧化原子逐层外延”。它就像是在纳米尺度上搭原子积木，能让科学家在超强氧化环境下，一层一层地精确摆放镧、镨、镍等原子，同时实时锁定每一层的化学状态。

正是靠着这项技术，团队去年率先实现了常压镍基高温超导，又在今年设计并造出了两种全新的超结构材料。

但发现新材料只是第一步，更关键的是，要搞清它为什么能超导。为此，科学家使用一台角分辨光电子能谱的“超级相机”，通过给材料内部的电子运动拍摄高清运动大片，成功锁定了材料特定区域的一个“口袋结构”与超导性能之间的关联，为破解高温超导机理这一难题，提供关键的实验依据。

编辑/贺梦禹