他的这门手艺，让Nature惊呼“绝技”！( 二 ) 本文转自：中国科学报作者

不同的是，他们调的是原子级别的元素，调试的精度是千分之一甚至万分之一，要在每一次调试配比时捕捉其变化过程，最终找到定量的“数值” 。
更难的是，要保证变化过程中原子排列整齐有序。
可靠的统计物理规律需要更多可靠的实验数据，而传统的研究手段需要数年时间才能合成系列化学组分的单晶薄膜，而且控制精度有限。美国一个团队在2016年描述了超导的另一个定量规律，用了12年、2000多个样品。
【他的这门手艺，让Nature惊呼“绝技”！】“传统的‘试错型’实验方法效率低，很难进一步实现从定性到定量的认识。”金魁告诉《中国科学报》。
因此，回国之后的前5年，金魁和同事带着研究生把大多数时间都花在了技术上。他们发展了新一代“连续组分超导单晶薄膜制备及跨尺度表征技术” ，并将物性识别率提升了两个数量级。
走通了流程，接下来就是快速“收割”高质量数据。在金魁看来，这是量变引起质变的一个过程，即通过大量可靠的实验数据找到统计物理规律。
金魁团队在这条交叉创新的“探险”之路上“十年磨一剑” ，最终揭示了奇异金属散射和高温超导转变温度之间的普适物理规律，实现了高温超导定量化认识道路上的一个重要突破。
国外拒售的高端设备他们自主研发更强版本
回国后，在寻找规律、开展理论研究的同时，金魁还在干着另一件事——研制设备，并带领团队走出了一条独特的高温超导薄膜技术路线。
关键材料的研发周期几乎直接决定了相关领域的发展进程。
材料基因组技术的出现为缩短材料研发周期带来了希望。其中，组合薄膜制备技术是材料基因组核心技术之一。
发展更加精确的高通量薄膜制备和原位表征手段十分必要，对包括超导材料在内的多个前沿领域研究具有重要意义。
过去30多年里，在以赵忠贤院士为代表的几代科研人员努力下，高温超导研究在中国扎根。
“我国虽然位列世界超导研究的前排梯队，但实验室中的高精尖制膜设备却严重依赖进口，尤其是发达国家在关键核心技术和设备上对我国实施禁运封锁，导致我国高质量应用型‘薄膜’和‘制膜精尖设备’受到掣肘。”金魁说。
一开始，由于相关技术在我国还未有成熟先例，金魁团队先从国外购买了一套先进的激光镀膜设备，做出的高温超导薄膜尺寸小，只够科研用。
事实上，今年2月17日发表、被《自然》审稿人评为“绝技”的成果，就来自于文章开头提到的从国外定制改造的仪器。
国外公司拒绝出售大尺寸薄膜制备设备。“更重要的是，国外设备只能实现单面薄膜制备，无法满足团队需求。”金魁说。
于是，自主研制科研和应用所需的高端设备势在必行。
在中科院仪器研制项目的资助下，金魁与团队骨干、主任工程师袁洁带着学生，与中科院物理所主任工程师郇庆团队合作，对设备进行了反复的设计优化和改进。
研发历时5年多，仅图纸设计就多达40多个版本，最终完成了全面的性能指标测试。
该设备采用的关键技术为研发团队首次提出，核心部件均为自主研发。这台仪器一面有着900多摄氏度的“极高温”、一面有着零下260多摄氏度的“极低温” 。
科学家通过操作，让原子面貌及其特性关系在“两极”之间显露无遗，精准且稳定。
它是当前国际上最先进的第四代高通量制备与原位电子态表征实验设备，具备多项独特优点，人们认为其“将成为材料基因研究的重要工具” 。