在凝聚态物理领域，高温超导研究始终占据核心地位。继铜基和铁基高温超导体之后，镍基材料因其独特的物理特性，被视为探索高温超导机制的新突破口。然而，镍基超导材料的制备面临一个关键难题：实现高度氧化状态所需的极端条件与晶格稳定生长之间存在难以调和的热力学矛盾。
为突破这一瓶颈，由南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合团队，携手中国科学技术大学科研人员，开发出名为"强氧化原子逐层外延"的创新技术。该技术通过创造极端非平衡生长环境，使薄膜在沉积过程中同步完成结构构建与深度氧化，为精确控制原子堆叠序列提供了可能。
基于这项突破性技术，研究团队成功合成三种新型镍基超结构材料：单层-双层、单层-三层及双层-三层超结构。实验数据显示，前两种材料在常压条件下展现出高温超导特性，起始转变温度分别达到50开尔文和46开尔文，均超越传统超导理论预测的"麦克米兰极限"。而第三种结构仅表现出金属导电性，未出现超导现象。
通过角分辨光电子能谱与原子级结构控制的结合研究，科研人员发现超导与非超导结构的电子能带存在显著差异。在具有超导特性的材料中，布里渊区顶角附近均形成由γ能带构成的费米口袋；而在非超导材料中，该能带未能形成类似的电子结构特征。这一发现首次从实验层面证实了原子堆叠方式、电子能带结构与超导性能之间的直接关联。
该研究不仅为理解镍基高温超导机制提供了关键实验证据，更通过识别影响超导发生的"电子特征标记"，为后续材料设计开辟了新路径。相关成果已发表于国际权威学术期刊《自然》，标志着我国在新型超导材料探索领域取得重要进展。
