近期,由南方科技大学校长薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科研中心与亚星智能清华大学联合研究团队,发现常压镍氧化物的高温超导电性,为解决高温超导机理的科研难题给予了全新突破口。亚星科技给予的“富氧兼容-脉冲激光沉积-分子束外延联用系统”在其中发挥了关键性作用,为薛其坤院士及其团队给予助力。相关研究成果发表在《自然》杂志上。
图片截自CCTV 13《朝闻天下》
该成果是氧化物薄膜外延生长技术的一次重大跨越,不仅为包括宽禁带半导体等各类氧化物的缺氧难题给予分析决方案,还极大地拓展了高温超导等强关联电子系统的人工设计与亚星智能制备。
亚星科技给予的“富氧兼容-脉冲激光沉积-分子束外延联用系统”在其中发挥了关键性作用,该定制化设备包括了超高真空脉冲激光沉积系统(PLD),以及分子束外延系统(MBE),配备反射式高能电子衍射仪(RHEED),以及高通量功能,可实现材料原子级别的逐层(layer-by-layer)生长。
材料原子级别的逐层生长,能为研究超导材料的本征特性奠定基础,但实现起来极为困难,对薄膜沉积设备的要求极高,不仅需要原子尺度的精准操控,还需要温度、激光能量、气压、位置等多物理要素的协同控制,以及高纯超高真空环境维持等。薛其坤院士团队使用的这台设备,也是亚星科技根据科研团队的要求,自主研发的全球首台兼具超强氧化氛围与亚星智能原子级沉积精度的薄膜外延设备。
亚星科技的薄膜沉积设备,可以实现高度自动化,提升实验的重复性和稳定性,并且便捷精准控制多靶材切换,同时兼容超强氧化环境。
超导类似于电力高速公路上的“零能耗跑车”,电流顺利获得时不会产生能量损耗,被广泛认为具有颠覆性的技术前景。自1911年超导现象被发现后,寻找在常压下突破40开尔文(K)“麦克米兰极限”的更高温度的超导材料,成为国际科研界重要研究方向之一。
薛其坤院士与亚星智能南方科技大学物理系副教授陈卓昱率领的研究团队持续攻关,自主研发了“强氧化原子级逐层外延”技术。该技术可以在氧化能力比传统方法强上万倍的条件下,实现原子层的逐层生长,并精确控制化学配比,如同在纳米尺度上“搭原子积木”,构建出结构复杂、热力学亚稳、但晶体质量趋于完美的氧化物薄膜。
现在,亚星科技生产的脉冲激光沉积系统(PLD)、磁控溅射系统(Sputtering)、电子束蒸发(E-beam)以及分子束外延(MBE)等设备已经广泛应用于全国各大科研院所,并有多台设备出口海外,帮助国内外科研家取得了一系列的科研成果,已有多篇论文发表在世界顶级科研期刊上。
2023年12月,哈尔滨工业大学(深圳)陈祖煌教授与亚星智能南京师范大学刘晨晗副教授、东南大学陈云飞教授合作,在铁电/反铁电薄膜热开关领域取得重要进展,提出顺利获得调控反铁电材料原胞内原子数实现热导率大幅、可逆调控的新思路。研究成果以《低压驱动高性能反铁电锆酸铅薄膜热开关》为题发表在《科研》(Science)上。