在国家自然科学基金项目（批准号：12174325）等资助下，香港城市大学李丹枫副教授团队与南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心薛其坤-陈卓昱团队及其合作者，在镍基高温超导材料的磁场调控研究中取得进展。研究团队在无限层镍氧化物超导薄膜中首次观测到强磁场诱导的“重入超导”（re-entrant superconductivity）现象，系统揭示了磁场“由抑转促”驱动超导态重现的物理机制。相关成果于2026年4月23日以“Eu掺杂无限层镍氧化物中的磁场重入超导态（Field re-entrant superconductivity in Eu-doped infinite-layer nickelates）”为题发表在《自然》（Nature）杂志上，论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10547-y。

　　超导与磁性传统上被视为相互排斥的两种量子态——外加磁场会通过轨道效应与泡利顺磁效应破坏超导电子对（库珀对），从而导致超导电性消失。然而，在含有局域磁矩的极少数重费米子等强关联体系中，强磁场反而可诱导已被抑制的超导相重新出现，即发生“重入超导”现象。探索这一奇异量子态，是理解磁性与非常规超导之间复杂相互作用的重要途径。无限层镍氧化物因具有与铜氧化物高温超导体相似的电子结构，被视为探索高温超导机理的全新平台。但此前稀土离子磁性对超导的调控作用始终未得到充分探索。

　　针对这一关键问题，合作研究团队聚焦于铕（Eu）掺杂的无限层镍氧化物薄膜（Sm_0.95-xCa_0.05Eu_xNiO₂，简称SCE_x）。通过脉冲激光沉积与原位拓扑化学还原技术，团队制备出高质量、宽掺杂范围的SCE_x薄膜，系统构建了该体系完整的Eu掺杂相图。依托稳态强磁场实验装置（SHMFF）的45.22 T混合磁体与华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心的60 T脉冲强磁场设施，团队在低温至极低温实验条件下，通过电输运与互感测量，首次直接观测到“超导—正常态—超导”的奇异转变。实验结果显示：当Eu掺杂浓度进入特定区间时（x = 0.32–0.40），低场超导态首先被抑制；但当磁场继续升高至约6 T以上时，超导态重新出现，并稳定维持至45 T以上。零电阻与抗磁屏蔽的双重实验验证，确证了该高场重入超导相的客观存在。

　　该行为可部分归因于 Jaccarino‑Peter 补偿效应：Eu²⁺离子的大磁矩（S=7/2）产生的内部交换场与外磁场相互抵消，使作用于库珀对的有效磁场降低至超导上临界场以下。但高掺杂下实验结果与该简单补偿的理论模型明显不符，预示存在磁关联驱动的非常规超导配对机制。不同于过往重入超导仅能在极小角度区间实现，该体系的重入超导具备全角度鲁棒性，0°‑90° 范围内均可稳定出现，且高场超导态稳定性优于低场超导态。过掺杂样品的霍尔电阻非线性饱和特征与磁电阻显著磁滞行为，也印证了体系复杂的磁电耦合效应。

　　该研究把原本仅在近绝对零度重费米子体系中出现的磁场诱导重入超导现象，拓展到转变温度达数十开尔文的镍氧化物高温超导体系。为解析磁性‑非常规超导共存微观机理、研发极端条件下新型高场超导量子材料提供了明确的物理思路。

图 超导重入现象的不同可能来源。（上）内部交换场与外磁场相互抵消，使作用于库伯对的有效磁场降低至超导上临界场以下；（下）在磁场作用下出现了自旋相同的载流子相互配对的情况导致超导不会被塞曼能破坏