三年前突破液氮温区的超导体家族迎来了新的高点：一种镍酸盐在100.5 K温度下显示出超导特征，这是该类材料迄今报告的最高纪录。但今天发表在《自然·通讯》上的进展不只是温标上的一个新数字。这篇论文来自中山大学与北京高压科学研究中心（HPSTAR）组成的中国合作团队，他们认为，一个单一的结构量，即镍氧层之间的距离，充当着整个家族的标尺：压缩它，超导转变温度就会升高。
这类材料是Ruddlesden-Popper型镍酸盐，一种层状化合物，2023年被发现具有超导性，为铜氧化物超导体带来了第一个可信的竞争对手。铜氧化物陶瓷自1986年以来一直主导着高温超导领域。2023年7月，被压缩至超过10 GPa（10万个大气压）的La3Ni2O7晶体在接近80 K的温度下显示出超导特征，成为第一种跨越液氮77 K沸点的非铜氧化物材料。新工作用钕取代镧，进一步推进了这一边界，这种化学挤压起到类似额外压力的作用。
对压力作出响应的晶格
由中山大学的王猛、孙华蕾与HPSTAR的Viktor Struzhkin领导的团队，合成了x从0到2.4的La3-xNdxNi2O7多晶样品，这是这些化合物迄今实现的最高稀土取代量。钕离子比镧离子小，因此每一次取代都会压缩晶格，在垂直于镍氧面的方向上压缩最为明显。
对超导的影响十分显著。在高压下，转变的输运起始温度从未掺杂化合物的82 K，升至La0.9Nd2.1Ni2O7在34.9 GPa下的93 K，掺杂量最高的样品则在40.3 GPa下达到92 K。电阻导数在96至97 K显示出特征信号，一种能够探测单个晶粒超导响应的射频透射技术，则在33 GPa下、x = 2.1的化合物中记录到100.5 K处的清晰异常。
100.5 K这一数字是射频方法测得的超导特征，既不是零电阻的测量结果，也不是迈斯纳效应。输运数据仍显示残余电阻，作者将其归因于样品的多晶性质以及金刚石压砧中的压力不均匀性。该论文是未经编辑的早期访问手稿，出版商提示，正式出版前可能仍有错误存在。
标尺
论文最重要的主张不是温度本身，而是其背后的规律。在整个镍酸盐家族中，包括常压薄膜在内，最高转变温度始终跟随一个单一结构参数：面外晶格常数，本质上即镍氧双层之间的间距。在该工作的预印本版本中，作者将这一关系量化为层间距每0.1纳米（1埃）对应约28 K的转变温度。在最高Tc附近，所有样品，无论是加压块体晶体还是薄膜，都落入一个狭窄的晶格参数区间。
这种相关性是特定配对机制的证据。作者将其解释为层间磁交换增强：当各层被压得更近时，层间磁耦合随之增强，正是这种耦合把超导电子对粘合在一起。支持这一图景的是，样品中磁性自旋密度波的转变温度随掺杂升高，从未掺杂化合物的138 K升至最大取代时的161 K，标志着磁关联更强。
c轴标尺也为该领域提供了一个实用工具。研究者不必再逐一尝试任意成分，而是可以把晶格间距当作设计目标，这一结构描述符能够预测哪些化学取代和压力应当推高Tc。来自同一所大学的配套理论论文预测，钕取代量接近70%时转变温度达到最高，与实验最优值吻合。
特征信号，尚未确认的纪录
背景很重要。此前的镍酸盐纪录于2026年初发表在《自然》上，采用钐取代，在掺杂量最高的晶体中达到96 K的起始温度，更重要的是，在73 K实现了真正的零电阻，并在60 K测得了迈斯纳效应。新的钕掺杂工作在约93 K处报告输运起始温度，名义上低于钐取代的纪录；它真正的新数字是100.5 K的射频特征信号。类前驱体特征与体超导态之间的区别，正是镍酸盐此前的声明屡屡受挫之处。
可重复性仍是一个悬而未决的问题。日本理化学研究所（RIKEN）的一个独立团队在2026年的一篇预印本中报告，他们无法在自己的掺钕样品中重现超导性，即使加压至20 GPa，也只观察到接近93 K的微弱电阻异常。众所周知，该领域对氧含量以及相互竞争的层状结构共生十分敏感。作者承认，他们掺杂量最高的化合物在接近10 K处存在一个异常，可能源于此类三层共生结构。
这项工作以罕见的清晰度确立了一条设计原则。无论100.5 K作为超导转变的最终定论如何，c轴相关性在加压块体样品与薄膜中都成立，在镧、钐、钕取代中都成立。论文认为，镍酸盐突破100 K的道路贯穿层与层之间的空间，一个埃一个埃地向前延伸。
来源
1. Zhengyang Qiu, Junfeng Chen, Dmitrii V. Semenok, 等，《High-temperature superconductivity at 100 K in La3-xNdxNi2O7》，《自然·通讯》（2026），2026年8月12日发表。DOI: 10.1038/s41467-026-76534-z。https://www.nature.com/articles/s41467-026-76534-z
2. 预印本（同一团队）：《Interlayer coupling enhanced superconductivity near 100 K in La3-xNdxNi2O7》，arXiv:2510.12359。
3. 此前的纪录：《Bulk superconductivity up to 96 K in pressurized nickelate single crystals》，《自然》649, 871（2026）。DOI: 10.1038/s41586-025-09954-4。
4. 发现论文：《Signatures of superconductivity near 80 K in a nickelate under high pressure》，《自然》621, 493（2023）。DOI: 10.1038/s41586-023-06408-7。
5. 独立的相反观点：RIKEN预印本 arXiv:2604.13875（在La2NdNi2O7中，最高加压至20 GPa未观察到超导性）。
6. 领域综述：《Recent progress in nickelate superconductors》，《国家科学评论》（经EurekAlert!发布，2025年10月）。https://www.eurekalert.org/news-releases/1103796
婷 翻译