近日，华南理工大学的陈晓嘉教授团队在国际著名学术期刊《自然》（Nature）上发表了题为《由压力驱动的电子态竞争所导致的超导电性增强》的重要研究成果，揭示了一种在高压环境下提升超导体超导转变温度的新途径。这一发现为超导材料的性能优化提供了新的科学基础。
超导体在电力输送、交通运输、信息传递等能源领域具有极高的应用潜力，远优于普通金属，但其广泛应用受到低温环境的限制。自超导现象被发现以来，科学家一直致力于寻找具有更高超导转变温度的材料，以突破低温限制。铜氧化物超导材料是目前已知在液氮温区实现超导的唯一类材料，其结构特征包括铜氧平面层数的变化对超导性能具有重要影响。
研究团队利用德国马克斯—普朗克固态研究所生长的高质量三层铋钡钙铜氧（Bi-Ba-Ca-Cu-O）单晶样品，在静态高压条件下，通过高精度磁测技术探测超导转变温度（Tc）。结果显示，尽管在低压范围内，Tc随压力变化呈现典型的抛物线形，但当压力达到某一临界值后，Tc不再下降，而是显著升高，远高于之前的最高值。这一临界压力对应于内层铜氧面中竞争性序的抑制，促使超导电性增强。研究认为，这一现象源于压力调控下，内层铜氧面高配对尺度与外层大有序尺度的有效叠加，从而实现超导性能的提升。
此项研究为多层铜氧化物超导体的临界温度提升提供了新的理论思路，未来有望指导新型高温超导材料的设计与制造，推动超导技术的实际应用迈上新台阶。