近室温超导迎来里程碑实锤！中国团队攻克世界级难题，全球首次原位成像拍到镧氢化合物的超导迈斯纳效应，补上困扰全球超导界十余年的关键实验证据，重磅成果登上PNAS！

很多人听过超导，超导有两个判定硬指标。第一个是电阻归零，电流跑起来完全没有损耗；第二个就是迈斯纳效应，通俗打个比方：超导体就像一块磁场排斥盾牌，遇到外部磁场会直接把磁场往外推出去，我们看到的超导磁悬浮，底层原理就是这个效应。

迈斯纳效应是鉴定材料是不是真超导的金标准。只测出零电阻，还不能百分百确认超导，必须观测到这种排斥磁场的现象，才算完整证实超导特性。

镧氢化合物LaH₁₀，是全世界公认最有希望冲击近室温超导的明星材料。早在2019年，国际上就测出它在百万大气压高压环境下，超导转变温度最高可达250K，距离室温已经非常接近。但它有一个很难跨越的现实困境：想要合成出这种材料，必须依靠金刚石对顶砧制造出150‑190GPa的极端超高压，最后得到的样品尺寸只有微米级别，比灰尘还要微小。

传统磁探测仪器，面对这么小的高压样品，微弱的磁场信号会被仪器噪音彻底淹没。过去十几年，全球多国顶尖实验室轮番攻关，始终没能在镧氢化合物体系上，直接原位成像观测迈斯纳效应。这也让镧氢化物的超导真实性长期存在学术争议，成为高压超导领域悬而未决的世界难题。

2026年9月10日，中国科学院物理研究所于晓辉、陈刘城、刘刚钦研究员领衔的联合团队，联合合肥工业大学、上海前瞻物质科学研究院、北京高压科学研究中心，获得欧洲同步辐射装置支持，在《美国国家科学院院刊》PNAS发表重磅成果，全球首次利用金刚石NV色心量子传感技术，在镧氢化合物体系完成迈斯纳效应原位量子传感成像，实现重大突破。

团队把金刚石量子传感器集成到高压实验装置，在接近180GPa的超高压条件下，直接拍到了样品内部磁场被排出、磁屏蔽的完整成像画面。实验还测出，在155GPa压力条件下，这份镧氢化合物样品超导转变温度高达237K，十分接近LaH₁₀的世界纪录，拿到了近室温超导机制的直接实验证据。

全球领先优势

1. 首创技术手段，填补国际空白：在镧氢化物这个近室温超导明星体系上，全世界第一次实现迈斯纳效应原位成像。此前国际上只在铈氢化物等其他氢化物完成过类似成像，镧氢体系一直没有实现，这次中国团队拿下这个关键的首次，终结了长期的学术争议，为氢化物超导提供了无可替代的直接证据。
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2. 全新的量子传感测量范式：金刚石NV色心量子传感，解决了百万大气压下，微米级微小样品磁信号测不到、看不清的行业卡脖子难题。这套原位成像方案，不只是针对镧氢化合物，整套方法可以推广到全部高压氢化物超导体研究，给全球整个领域提供了一套全新的实验工具，领跑高压量子精密测量研究方向。
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3. 实验证据含金量极高：过去高压氢化物大多只能测电阻，缺少抗磁成像证据。本次同时拿到了高压下的磁屏蔽、磁通排出的可视化图像，把近室温氢化物超导的物理证据补齐，对理解氢化物高温超导背后的底层物理机制，起到决定性作用。

国际对比与科研作用

放眼全球，高压氢化物超导是全世界物理界的重点攻坚赛道。欧美、俄罗斯、日本的多个顶尖实验室，都在攻坚镧氢化物的迈斯纳效应观测，但受限于样品太小、高压环境干扰、传感器灵敏度不足，一直没能完成原位成像。

这项成果的核心作用，不是直接造出可以民用的室温超导设备，而是夯实基础科学地基。
第一，它证实镧氢化合物确实具备完整超导的两大特征，打消学界对这一体系的部分质疑；
第二，帮助科学家搞懂：为什么氢化物可以在这么高温度下实现超导，解开氢原子在高压下如何产生超导配对的底层谜题；
第三，这套量子传感成像技术，可以用来筛查更多新型高压氢化物，帮助寻找压力更低、温度更高的超导材料，为未来探索常压近室温超导打下坚实的实验基础。

未来应用场景

现阶段镧氢化物依旧需要百万大气压的极端高压，还不能直接落地民用，距离现实工程应用还有很长距离。但这项基础科研突破，长远会赋能多个方向：

- 超导磁体研发：帮助理解高温超导机理，助力下一代强磁场超导磁体开发，服务核磁共振、核聚变装置；
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- 超导电力、磁悬浮技术：未来如果能找到可以在常压下稳定工作的氢基高温超导材料，就有望实现无损耗输电、高速磁悬浮等颠覆性技术；
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- 极端条件量子探测：这套金刚石量子传感方案，还可以拓展到地球内部物质、新材料高压物性的研究。