中國科學院合肥物質科學研究院固體所劉曉迪研究員團隊，聯(lián)合吉林大學黃曉麗教授團隊與中山大學王猛教授團隊，在高溫超導材料研究中取得突破性進展。研究團隊通過創(chuàng)新技術手段，首次在高壓環(huán)境下同步觀測到鑭鎳氧（La?Ni?O??）單晶材料的超導零電阻現(xiàn)象與邁斯納效應，為該材料的高溫超導特性提供了確鑿的實驗依據。相關成果已發(fā)表于國際權威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

鑭鎳氧材料因2023年報道的80K零電阻轉變溫度引發(fā)學界關注，但其超導特性始終存在爭議。傳統(tǒng)磁測量技術在高壓環(huán)境中面臨技術瓶頸，且超導體積分數較低導致抗磁性（邁斯納效應）檢測困難。研究團隊針對這一難題，將金剛石氮-空位（NV）色心量子傳感技術與高壓金剛石對頂砧技術相結合，開發(fā)出適用于高壓低溫環(huán)境的固態(tài)色心量子傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對單晶樣品局部抗磁性的微米級空間分辨檢測，靈敏度達到國際領先水平。

通過四探針電輸運測量與量子傳感技術的協(xié)同應用，研究團隊在同一塊La?Ni?O??單晶中同時觀測到零電阻與邁斯納效應。實驗數據顯示，隨著壓力調控，材料的超導特性呈現(xiàn)規(guī)律性變化，進一步驗證了其高溫超導屬性的穩(wěn)定性。NV色心技術憑借自旋量子傳感原理，在高壓非均勻超導樣品的磁性測量中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢，即使面對材料不均勻性等極端條件，仍能保持高精度檢測能力。

該研究不僅確認了La?Ni?O??體系的高溫超導特性，更為極端環(huán)境下的磁性測量提供了新技術范式。研究采用的金剛石NV色心量子傳感系統(tǒng)，通過優(yōu)化高壓低溫適配性，突破了傳統(tǒng)磁測量技術的空間分辨率與靈敏度限制。實驗證明，該技術可在高壓條件下精準捕捉超導材料的局部磁響應，為高溫超導機理研究開辟了新路徑。

此項成果由多學科團隊協(xié)同完成，涉及量子傳感、高壓物理與電輸運測量等多個領域。研究過程中，團隊通過系統(tǒng)壓力調控實驗，揭示了超導特性與壓力參數的定量關系，為后續(xù)材料優(yōu)化提供了理論依據。該工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發(fā)計劃等項目的聯(lián)合資助，體現(xiàn)了跨機構合作在前沿科學探索中的重要作用。