重大突破！美国科学家发现新型超导体材料：对外界刺激特别敏感【附超导技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近期，华盛顿大学(University of Washington)和美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的物理学家们取得了超导体领域的最新突破。他们发现了一种对外界刺激具有独特敏感性的超导材料，可以随意增强或抑制超导性能，为节能的可切换超导电路提供了新的机会。最新研究结果已于近期发表在了《科学进展》杂志上。

这一突破性发现来自对一种具有特殊可调性的不同寻常的超导材料的研究。它具有非凡的可调性。这种晶体由夹在铁、钴和砷原子超导层之间的铁磁性铕原子平板构成。桑切斯说，在自然界中同时发现铁磁性和超导性是极为罕见的，因为通常一种相位会压倒另一种相位。

“对于超导层来说，这实际上是一个非常不舒服的情况，因为它们被周围铕原子的磁场刺穿。这会削弱超导性，导致电阻有限。”研究人员解释道。

为了了解这些阶段的相互作用，研究人员在美国领先的X射线光源——位于阿贡的能源部科学办公室用户设施先进光子源(APS)进行了一年的研究。在那里，他们得到了能源部科学研究者研究计划的支持，并开发了一个能够探测复杂材料微观细节的综合表征平台。

通过X射线技术的结合，研究人员能够证明，在晶体上施加磁场可以使铕磁力线重新定向，使其与超导层平行。这消除了它们的拮抗作用，导致零阻力状态出现。利用电子测量和X射线散射技术，科学家们能够确认他们可以控制材料的行为。

（图片来源：摄图网）

技术价值观察

超导产业链上游为矿资源，如钇、钡、铋、锶、硼等金属;中游是超导材料，如YBCO、BSCCO和MgB2等;下游是超导应用产品，如超导电缆、超导限流器、超导滤波、超导储能以及超导发电机等。

美国研究人员们发现这一对外界刺激具有独特敏感性的超导材料，处于超导材料产业链的中游环节。

宏观市场观察

超导技术在各行业的发展中有着重要的研究和开发价值

超导全称超导电性，是指在一定条件下电阻等于零，电流可在其间无损流动的现象，具备这种特性的材料被称为超导材料或超导体。超导材料是一项具有远大战略意义的高新技术，可以广泛用于电子通信、医疗设备、交通运输、电力能源等领域，其中超导技术在MRI、超导限流器、超导电缆等产品开发中均已成功应用。

供给端：研发机构主要以院校为依托

国内超导技术研究起步较早，清华大学超导实验室从20世纪90年代就开始进行超导技术研究，但是国内的超导行业产业化起步较晚，由于较高的技术壁垒，直到2011年国内才第一次实现超导产品产业化批量生产和销售。

目前，国内涉及超导的研究机构有中国科学院物理研究所、中国科学技术大学、南京大学、中国科学院电工研究所、中国科学院等离子体物理研究所等，超导相关论文篇数均在600篇以上，总的来说，研发机构主要以院校为依托。

中国超导产业发展潜力大

随着实用化高温超导材料制备和产业化技术的突破性进展，各国政府和大企业对超导电气技术的应用研究开发给予了大力支持。超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能系统、超导电机、多功能集成超导电力装置和超导变电站是实现超导电气技术重大革新的基础，是超导应用技术这一战略性新兴产业中最具市场潜力和应用价值的关键技术。

虽然目前国内从事超导材料制备和超导应用的企业都处于持续亏损的境地，但由于超导技术的先进性和在特定领域的不可替代性，未来前景广阔，各家超导机构仍保持着对超导技术的持续投入，超导产业发展前景良好。

中国超导技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前超导关键技术强相关的城市集群主要集中在西北、长三角和粤港澳大湾区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于超导研发，成为潜在的超导技术发展中心。根据热力图的分布，粤港澳大湾区有极大的可能性成为超导技术的先导区域。重点关注广东省广州市天河区、陕西省西安市雁塔区、广东省深圳市福田区等地的相关企业，以及这些地方对超导产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国超导行业发展前景与投资战略规划分析报告》

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