8 月 13 日消息，紐約州立大學布法羅分校的研究團隊公布了一項基于稀土鋇銅氧化物的超高性能超導線材的制備成果，為世界上性能最高的高溫超導線段，同時性價比指標顯著提高。

相關研究成果已于當地時間 8 月 7 日發表在最新一期《自然?通訊》雜志上（附 DOI:10.1038/s41467-024-50838-4）。

參與此項研究的除了來自紐約州立大學布法羅分校的研究人員之外，還有來自加拿大漢密爾頓的麥克馬斯特大學以及意大利薩萊諾大學物理系和薩萊諾的 CNR-SPIN 單元的聯合實驗室的研究人員。

注：高溫超導（HTS）中的“高溫”是相對于低溫超導（20K 以下，20K 也是商業核聚變的預期應用溫度）相對應的概念，其所需的溫度通常可以達到 40K（-233°C）甚至-100°C 以上，與大家日常生活中所說的“高溫”概念有所不同。

紐約州立大學布法羅分校表示，這種基于稀土鋇銅氧化物（REBCO）的 HTS 導線在所有磁場和從 5K 到 77K（-268°C 到-196°C）的溫度范圍內實現了最高的臨界電流密度和釘扎力（臨界電流密度是在超導體中，可視為無阻流動的最大直流電流。釘扎力是釘扎磁渦旋的能力，可不同程度地阻止磁通線的流動，以提高臨界電流）。

在 4.2K 條件下，其 HTS 導線在沒有外部磁場的情況下，每平方厘米可承載 1.9 億安培的電流；在 7 tesla 磁場下，每平方厘米可承載 9000 萬安培的電流。

在更高的 20K（-253°C）條件下，其 HTS 導線在沒有外部磁場的情況下每平方厘米仍可承載超過 1.5 億安培的電流；在 7 tesla 磁場下可承載超過 6000 萬安培的電流。

值得一提的是，雖然高溫超導薄膜的厚度只有 0.2 μm，但其傳輸的電流卻可以與比其厚 10 倍的商用超導導線相媲美。這也是迄今為止報道的所有磁場和工作溫度下 5~77 K 臨界電流密度和釘住力的最高值。

該研究的通訊作者、紐約州立大學杰出教授和紐約帝國創新教授阿米特?戈亞爾（Amit Goyal）認為，最新的研究結果將幫助引導行業進一步優化其沉積技術和制造條件，從而顯著提高商用涂層導體的性價比。“這些結果表明，在優化的商用高溫超導導線中，仍有可能顯著提高性能，從而降低成本。”