香港城市大學團隊首次在無限層鎳氧化物（infinite-layer nickelates）超導體中，發現由強磁場引發的重入超導現象（re-entrant），原本被磁場抑制的超導性重新出現，並發現該現象一些此前未知的新特徵。這項發現加深了我們的物理知識，也為非常規超導機制及新型超導材料的探索提供了嶄新方向。研究成果已刊於《自然》。

論文：

• https://www.nature.com/articles/s41586-026-10547-y

研究背景

磁場與超導性水火不容，磁場會破壞超導性，使材料失去零電阻特性。然而，在極少數材料中，強磁場反而讓消失的超導性得以恢復，這種現象被稱為重入超導。

而無限層鎳氧化物自 2019 年被首次發現以來，因電子結構與銅基高溫超導體相似，一直是物理學界的研究熱點，代表了一類新型的非常規超導體。不過稀土磁性對超導性質的影響仍未得到充分研究。

研究成果

城大理學院副院長（研究及研究生教育）兼物理學系副教授李丹楓博士，此前是發現無限層鎳氧化物的史丹福大學團隊的主要成員之一。本研究中，他與南方科技大學薛其坤院士、陳卓昱博士共同領導團隊，精細調控了稀土元素銪（Eu）在無限層鎳氧化物中的摻雜程度，並利用華中科技大學的脉衝强磁場設施作進一步研究。

結果發現，在富摻雜區域，超導性在磁場逐步增強時先被抑制，然後在更高磁場下（15 特斯拉）重新出現，形成「超導－正常態－超導」的反常轉變。

與以往發現的重入超導現象不同，團隊發現鎳基體系展現出驚人的穩定性。傳統的重入超導現象僅在極窄的磁場角度範圍內（約 2° 至 10°）才會出現。然而鎳基體系的重入超導在 0° 到 90° 範圍內均能穩定存在，並在更高磁場、更寬的溫區下具有良好穩定性。

團隊觀察到非綫性霍爾輸運和磁滯磁阻效應，表明該重入超導具有非常規性。雖然部分結果與銪衍生的交換場和外加磁場之間的補償機制相符（材料的內稟磁場與外加磁場相抵消），但在最高摻雜濃度下所得數據，不足以用該機制來解釋。

李丹楓博士表示，是次研究在較高轉變溫度的氧化物中實現了類似重費米子超導體系的奇異量子態，成功架起了連接高溫超導與重費米子物理的橋樑，加深了我們對磁場與超導共存微觀機制的認識，也為新型非常規超導材料的設計提供了新視角。

研究團隊

本研究由城大、南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心、中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心、華中科技大學國家脈衝強磁場科學中心、清華大學等多個研究機構合作完成。

論文共同第一作者是城大物理學系的 Mingwei Yang、Jiayin Tang，南方科技大學的 Xianfeng Wu。共同通訊作者是李丹楓博士，南方科技大學的 Heng Wang、陳卓昱博士。共同作者還包括南方科技大學的薛其坤院士。

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