近日，中国科学院电工研究所马衍伟研究员团队在材料科学领域取得重大进展。该团队开发出一种创新工艺策略，显著提升了采用低成本粉末装管法制备的铁基超导材料的载流性能，相关成果已在国际知名期刊《先进材料》上发表。

铁基超导材料因其上临界磁场高、各向异性弱且制造成本相对较低，被视为下一代高场应用——如高能粒子加速器、可控核聚变装置和高分辨率磁共振成像系统的理想候选材料。然而，实现其高性能应用的核心挑战在于如何在高场下维持较高的临界电流密度，这要求材料内部具有高密度的纳米级磁通钉扎中心。由于铁基超导体本身属于脆性非金属材料，在其中引入高密度缺陷极为困难。

为解决这一难题，马衍伟团队联合北京科技大学、中科院物理所、合肥物质科学研究院及国家纳米科学中心等多个单位，采用非对称应力场调控技术，成功协同静水压力与剪切应力，在超导线材内部构造出超高密度的纳米位错阵列。这些位错结构作为高效的磁通钉扎中心，大幅增强了材料在强磁场下的电流承载能力。

实验结果显示，该铁基超导线材在10特斯拉磁场下的临界电流密度达到 4.5×10⁵ A/cm²，约为以往最高纪录的三倍；即使在30特斯拉的超高磁场下，仍能保持 2.1×10⁵ A/cm² 的优异性能，创造了铁基超导材料载流能力的新世界纪录。

马衍伟表示，该项研究不仅为铁基超导体的磁通钉扎调控提供了全新思路，也为其他刚性功能材料的微观缺陷工程开辟了新途径。这一方法具备良好的规模制备潜力，有望推动低成本、高性能铁基超导线材的实际应用。