近日，科學界迎來一項重大突破！新加坡國立大學（NUS）的科學家們成功合成出一種無銅超導氧化物。這種新型材料在常壓下，大約零下233攝氏度（40K）時就能進入超導狀態(tài)，打破了40年來的科研壁壘。

在電子設備運行時，大家可能會發(fā)現它們會發(fā)熱，這其實是在消耗能量。而超導體有個神奇的特性——零電阻狀態(tài)，能避免因電阻產生的能量損耗。要是能廣泛應用超導體，就能更好地滿足全球日益增長的能源需求。不過，目前發(fā)現的數千種超導材料，大多要在接近絕對零度（約零下273攝氏度）的極低溫度下才能工作，很難大規(guī)模使用。

時間回溯到近40年前，1987年，物理學家約翰內斯·貝德諾爾茨和卡爾·米勒發(fā)現了銅氧化物超導材料，這一發(fā)現讓他們獲得了諾貝爾物理學獎，也開啟了高溫超導研究的大門。直到現在，銅氧化物仍是常壓下唯一能在30K（約零下243攝氏度）以上溫度超導的氧化物材料。

這次，NUS的阿瑞安多教授和斯蒂芬·林爾·周博士帶領團隊另辟蹊徑。他們研究發(fā)現，層狀材料的層間相互作用和超導轉變溫度之間存在緊密聯(lián)系，還據此建立了一個模型，預測出一些不含銅但可能成為高溫超導體的材料。經過努力，團隊成功合成出一種鎳氧化物化合物（Sm-Eu-Ca）NiO?，實驗證實它在30K以上的溫度就會出現零電阻現象，這可是超導的明顯標志。

斯蒂芬·林爾·周博士介紹說，這種無銅超導氧化物和銅氧化物一樣，在常壓下就能實現高溫超導。這意味著高溫超導可能并非銅的“專利”，元素周期表上還有更多元素可能具備這種特性。阿瑞安多教授也表示，這一發(fā)現無論是對超導理論研究，還是對研發(fā)更多實用超導材料都意義重大。相關研究成果已于2025年3月20日發(fā)表在《自然》雜志上。

目前，科研團隊還在深入研究這種材料的特性，比如調整電子占據情況、改變靜水壓力等，希望能更深入了解高溫超導機制，進而合成出更多能在更高溫度下工作的超導材料。NUS的博士生羅朝陽也為這項研究貢獻了力量，他利用電子顯微鏡證明了合成材料具有高結晶度和純相特性。這項突破為下一代超導材料的研發(fā)邁出了關鍵一步，有望在現代電子和節(jié)能技術領域大展拳腳。

參考資料：DOI： 1038.41586/s025-08893-4-