近日，记者在华南理工大学获悉，该校“百人计划”讲座教授陈晓嘉作为第一作者及通讯作者在Nature上发表了重要研究成果《由压力驱动的电子态竞争所导致的超导电性增强》，报道了实现超导电性在高压下进一步提高的一个新途径。该校物理系是论文的第二作者单位。

　　超导体在电力输送、交通运输、信息传递和处理等诸多能源方面的应用上具有卓越的特性，远比正常金属高效，而保持其正常工作所需要的低温环境成了能源应用的制约瓶颈。因此，自超导电性发现至今，寻找更高超导转变温度的材料一直是科学家孜孜以求的目标，关于超导电性的研究是当前物质科学研究最具挑战性的课题。

　　铜氧化物材料是迄今为止所发现的超导电性出现在液氮温区之上的唯一材料。铜氧平面的出现是这类体系的共同结构特征。而且，当单胞中铜氧面的层数达到和超过3层时，就会存在铜与氧原子四配位的内层和五配位的外层两类平面。研究发现，内层的空穴浓度比外层的要少，而且通常要么处在超导态与有竞争的序，要么仅存在有竞争的序。是否可通过修正电荷在两类不同铜氧面的非均匀分布来调节超导转变温度，使其远远超过其常压下或高压下现有的值，这种想法在多层铜氧化物体系中一直没能实现。

　　陈晓嘉等人利用德国马克斯—普朗克固态研究所生长的高质量3层铋钡钙铜氧单晶样品，在静态压力环境下通过高精密的磁测量技术探测超导转变。研究发现，尽管在低压下，该超导体的超导转变温度随压力出现通常在其他类似体系中所观察到的抛物线形的曲线变化，但当压力达到临界值后，转变温度不再随压力降低，而是令人惊奇地显著升高，并且远高于其在前一段压力区域中的最高值。这一临界压力对应于内层铜氧面有竞争的序的抑制而诱发的超导电性。他们将后一段的超导电性增强归因于压力驱使的内层高的配对标度和外层大的相有序标度的有效叠加。

　　这个新发现给人们提供了一种使多层铜酸盐超导体临界温度变得更高的新思路，研究人员也可能据此设计和制造出临界温度更高的超导体。