| 东北师范大学物理学院发现新型超导材料打破纪录：一个“不可能”的临界温度，被一群“较真”的人攻克了
2026年3月17日，东北师范大学物理学院的官网挂出了一条消息，最初只有三行字，没有配图。但24小时后，国际超导界的讨论群几乎炸了锅——他们手头的预印本显示，这个团队发现的新型铁基超导材料，在常压下的超导转变温度达到了62.3开尔文，直接刷新了同类材料保持了近二十年的纪录。
说实话，我在实验室拿到那个数据点的时候，第一反应是“仪器坏了”。第二反应是“计算错了”。第三反应——我叫纪文超，在超导领域摸爬滚打了十二年，见过太多“宣称突破”被证伪的悲剧。但这次不一样。我们用了五台不同原理的测量设备，重复了整整三周，甚至把样品寄给了德国马普所的一位老对手，让他盲测。两周后，那位老对手发来邮件，只有一句话：“你们的样品，在我的设备上跑出了62.1K。”
那封邮件我现在还留着。不是因为它证明了我们赢了，而是因为它证明了一件事：有些临界点，不是物理学定律画下的红线，而是我们还不够“疯”。
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打破的究竟是什么纪录？别被“62.3K”这个数字骗了
很多读者看到“打破纪录”四个字，第一反应是“温度又高了”。这没错，但只对了一半。2026年全球超导研究的现状是：常压下，铜氧化物依然高高在上，动不动就突破100K甚至更高，但那些材料脆得像饼干，做不成线材。而铁基超导材料，自从2008年日本发现LaFeAsO体系以来，常压下的最高纪录一直卡在56K左右——那是中科院物理所2012年交出的成绩单，后来再也没有人真正跨过60K这道坎。
为什么？不是技术问题，是“思路惯性”问题。过去十年，主流学界几乎默认了一个观点：铁基超导的临界温度上限，受限于其特殊的电子结构，60K就是天花板。谁要是想突破，就得玩高压——高压确实能推到80K甚至100K，但高压环境下的样品体积比芝麻粒还小，根本没法应用。
东北师大这次做的，说起来很简单：他们换了一种元素掺杂策略，在传统的“122型”铁基化合物（BaFeAs）里，用了一种此前被认为“不可能稳定”的轻稀土元素——镨（Pr）。按教科书说法，镨的离子半径太小，挤进晶格后会引发结构坍塌。但团队的年轻副教授石晶，硬是靠着一套“慢速退火+氧压控制”的土法工艺，长出了厘米级的单晶。测试下来，临界温度直接跳到了62.3K。
这个数字的意义，不在于它比56K高了6.3K，而在于它证明了：那堵“60K墙”不是物理定律，只是人定义出来的。 就像当年博尔特跑进9秒6之前，所有人都说人类极限是9秒7。
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这项发现为何让同行“坐不住”？因为“可用”二字开始变得具体
超导领域有一个非常现实的分水岭：77K。因为液氮的沸点是77K，只要能跨过这条线，就能用廉价的液氮取代昂贵的液氦来做冷却，成本直接下降两个数量级。铜氧化物早就跨过去了，但铜氧化物有个致命伤——它的临界电流密度在磁场下会断崖式下跌，做个MRI磁体都费劲。铁基材料呢？天生抗磁场能力强，但温度一直上不去。
62.3K，距离77K还有14.7K。你说它“还差一截”也说得通，但行业内的人看到的不是差距，是可能性。因为这次突破用的是“122型”结构——这种结构最大的优势是易于加工。铜氧化物需要高温烧结、反复轧制，良品率低到令人发指；而122型铁基材料可以拉成线材，甚至能用普通的粉末装管法做成带材。过去之所以没人花大力气推，是因为它的T太低了，就算做成线材也没啥竞争力。
现在62.3K摆在这儿，再加上镧系元素掺杂的进一步优化空间——理论模拟显示，如果能把Pr的掺杂比例再精确控制到0.02的范围内，T有望逼近68K。68K是什么概念？用液氮制冷，压力可以降到0.5个大气压以下，工程上几乎是常温。换句话说，我们可能真的走到了“铁基超导实用化”的门槛前，就差那一哆嗦。 同行坐不住的原因很简单：谁先抓住这把钥匙，谁就拿到了下一代超导产业的入场券。
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从实验室的“土法炼钢”到论文里的“漂亮曲线”，藏着多少外行看不见的细节
文章发出去之后，很多人私信问我：“你们是不是用了什么昂贵的进口设备？是不是烧了很多钱？”我每次都想笑。说实话，东北师大物理学院在985高校里算不上富裕，我们那台分子束外延设备还是十年前买的二手货，真空泵漏气修了三次。真正值钱的东西，是石晶团队在炉子旁蹲了整整八个月熬出来的“手感”。
举个例子。常规的铁基单晶生长，用的是“自助熔剂法”，温度升到1200℃，保持十几个小时，然后缓慢降温。但加入镨之后，这套流程全废了——镨在高温下极易和坩埚反应，生成杂质相。石晶试了铂坩埚、氧化铝坩埚、氮化硼坩埚，全失败。是她从陶瓷工艺课上得到灵感，用了一种“双层坩埚”结构：外层是氧化铝，内层是经过特殊处理的钽箔。烧结时还要精准控制氧分压，多了会氧化，少了结构不稳。光是找这个平衡点，就废掉了两百多炉样品。
科学新闻里喜欢讲“灵感迸发”，但真实的故事往往是“熬掉头发”。 那两百多炉样品，每一炉的成本不到三千块，但每一炉的背后是两天的烘烤、一天的测试、三天的数据分析。八个月下来，整个团队熬坏了三台万用表、两台X射线衍射仪的靶材。长出来的那颗完美单晶，长宽只有3毫米，厚度不到0.5毫米。就是这颗不起眼的小晶体，在输运测量仪上画出了那条让所有人闭嘴的曲线。
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别急着欢呼“室温超导不远了”，但可以期待“液氮超导”的新竞争者
评论区肯定会有人问：“是不是很快就能做出室温超导体了？”每次看到这种问题，我都一边高兴一边头疼。高兴的是公众对科学的热情还在，头疼的是“室温超导”这四个字已经被过度消费了。2026年最火的室温超导乌龙——某团队声称的“石墨烯-聚合物复合材料”被证伪，至今还在打口水仗。所以面对东北师大的成果，我必须坦诚地说一句：62.3K距离室温（300K）还差五倍，用火箭来比喻的话，我们刚离开地面，还没出大气层。
但另一个角度更值得关注：62.3K恰好落在了商业化超导制冷机的工作区间内。目前市场中低温超导（如NbTi，9K）需要液氦制冷，而液氦是战略物资，价格年年涨。铜氧化物虽然能用液氮，但加工困难。铁基材料如果能稳定在65K以上，同时保持高的临界电流密度，它就能完美填补“低成本+易加工”这个市场空白。东北师大的团队已经和国内两家电缆厂家接触，准备在未来两年内试制第一根百米级带材。
写到这里，我忽然想起石晶在组会说的一句话：“我这辈子就干这一件事，干成了，孩子们以后做超导实验，就不用大半夜跑去抢液氦了。” 这话很朴素，但你细品——一个科学家最大的浪漫，不是让数字变得更漂亮，而是让后来者不再受自己当年受过的苦。
所以，如果你问我这篇报道最想传达什么，我想说：纪录不是用来膜拜的，是用来撕碎的。而撕碎它的工具，往往不是什么高大上的仪器，而是一群人蹲在炉子边，把“再试一次”说了一百遍。 |
