石墨烯纖維是由石墨烯有序堆積排列而成的新型碳質纖維，具有優異的電／熱傳輸特性。浙江大學高分子科學與工程學系教授高超課題組先后實現了高強度高模量石墨烯纖維、導電率比肩金屬的高導電石墨烯纖維。研究成果于近日發表在《美國化學會—納米》上。
在前期工作的基礎上，課題組通過氣相插層反應，制備了金屬鈣插層的石墨烯纖維，測試了其導電性與溫度的關系。發現當溫度降低至11K時，鈣插層石墨烯纖維電阻急劇下降，表現出超導體的性質，當溫度達到4K時，電阻為零。
另外通過磁學性能表征，也證實了鈣插層石墨烯纖維超導電性的本征屬性。磁鈣插層石墨烯纖維是第一個宏觀碳質超導纖維，其超導轉變溫度為11K，與商用NbTi超導線相當。隨著制備工藝的改善，其超導轉變區間會進一步變窄，超導轉變溫度還會進一步提升。這種新型輕質超導纖維在低溫物理、醫療磁共振成像、超導量子干涉、未來電力傳輸、航空航天等領域具有廣闊的應用前景。
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