我国科学家牵头的科研团队利用我国综合极端条件实验装置，在一种双镍氧层钙钛矿材料La₂PrNi₂O₇中，实现了块体高温超导电性，并揭示了镍基高温超导体的结构起源。该研究由中国科学院物理研究所程金光研究员团队和周睿研究员团队联合国内外多个研究团队完成，相关成果10月2日在国际学术期刊《自然》发表。

超导电性是指某些材料在温度降低到某一临界值以下时，电阻突然消失的现象。这种材料被称为超导体，在众多高技术领域拥有巨大应用潜力。然而，超导体要实现超导态，必须有极低温的环境。找到临界温度更高、更适于应用的超导体，是科学家努力追求的目标。

此前，我国科研人员发现La₃Ni₂O₇单晶在高压下存在临界温度约80K（约零下193摄氏度）的高温超导电性现象，掀起了镍基高温超导的研究热潮。目前，如何在该体系中实现块体超导态并揭示超导电性的结构起源是关键科学问题。

周睿介绍，此次研究结果表明，镍基高温超导电性起源于双镍氧层钙钛矿相，并揭示了微观结构无序对高温超导电性的不利影响，对于镍基高温超导材料的进一步优化设计与合成具有重要指导作用。

综合极端条件实验装置位于北京怀柔综合性国家科学中心，是由中国科学院物理研究所等建设的国家“十二五”重大科技基础设施项目，也是怀柔科学城第一个开工的国家重大科技基础设施，2023年初全面投入试运行。目前，已建成国际先进的集极低温、超高压、强磁场和超快光场等综合极端条件于一体的用户实验装置，可极大提升我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力。