香港城市大学（城大）理学院副院长（研究及研究生教育）兼物理学系副教授李丹枫教授领导的研究团队，在超导体材料领域取得重要突破。研究团队首次在“无限层镍氧化物”超导体中，发现由强磁场引发的“重入超导”现象，即在强磁场下，原本被抑制的超导性可重新出现。这项发现颠覆了磁场会抑制超导性的传统认知，为探索非常规超导机制及新型超导材料提供崭新方向。

研究成果近日于国际顶尖学术期刊《自然》上发表，题为“在无限层镍氧化物中由强磁场诱导的重入超导现象”。

传统认知中，磁场与超导性通常被视为“水火不容”，磁场会破坏超导性，使材料失去零电阻特性。然而，在极少数特殊材料中，极强磁场反而能让消失的超导电性“死而复生”，这种现象被称为“重入超导”。
城大研究团队透过精确调控掺入稀土元素铕（Eu）的“无限层镍氧化物”中，发现超导性在磁场逐步增强时，会先被抑制，然后在更高磁场下重新出现，形成“超导－正常态－超导”的反常转变。

与以往发现的“重入超导”现象不同，镍基体系的表现展现了惊人的稳定性。传统的“重入超导”对磁场角度非常“挑剔”，通常仅在极窄的范围内（约2°-10°）才能出现。然而，研究团队发现，镍基体系的重入超导在0°到90°范围内均能稳定存在。研究亦显示，这种“重入超导”现象在高磁场下具有良好稳定性。当磁场达到15特斯拉（大约为地球磁场的300,000倍）以上时，超导状态重新出现，并可在更强磁场环境中维持。
 这意味着经典的“磁场抵消机制”已不足以解释其物理本质。研究暗示，磁性相互作用在特定条件下不再是破坏者，反而可能成为促进电子配对、稳定超导态的关键因子。

自2019年“无限层镍氧化物”超导体被首次发现以来，因其电子结构与铜基高温超导体相似，一直是物理学界的研究热点。当时相关研究由史丹福大学团队完成，而李教授为该研究的第一兼通讯作者。是次研究进一步在“无限层镍氧化物”中发现重入超导现象，为未来发展新一代超导材料提供关键基础。
 李教授表示：“是次研究在较高转变温度的氧化物中实现了类似重费米子超导体系的奇异量子态，成功架起了连接高温超导与重费米子物理的桥梁。这不仅加深了我们对磁场与超导共存微观机制的认识，也为设计新型非常规超导材料提供了新视角。”

这项研究由城大联同南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心、清华大学等多个研究机构合作完成；并得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、香港研究资助局及美国能源部等多个机构支持。