东方超导强国
只有26K,远低于40K的“麦克米兰极限温度”。当时的国际物理学界对铁基超导体仍举棋不定。
中国人的坚持彻底打消了外国人的疑虑。
“在过渡金属化合物中,除了铜氧化物,镧氧铁砷的临界温度已经非常高了。特别是铁容易形成铁磁有序,居然能够在这么高的温度就实现超导,我们非常感兴趣。”王楠林停下了手中的其他工作,召开组会,动员课题组全力以赴投入到铁基超导体的研究当中。
由于之前试图生长铁砷化合物单晶时积累下不少经验,陈根富很快就在刚调试好的手套箱上,以另外一种合成路径制备出临界温度超过20K的镧氧铁砷多晶样品,课题组其他成员迅速进行物性表征。
那段日子,陈根富和同事每天睡眠时间极少,不仅要自己探索新材料,还要为其他研究组提供高质量的超导样品。
当时,很多国外研究组苦于没有样品,做不了实验,纷纷向物理所请求样品支援。美国普林斯顿大学的一位教授在E-mail中甚至提到请诺贝尔物理学奖得主P. W. Anderson给物理所所长王玉鹏写信,希望拿到一些铁基超导单晶样品。
但王玉鹏建议:“有富余的应先满足中国同行。”
随后,正如《科学》杂志一篇题为《第二类高温超导家族被发现》的报道中所说的:“接着,中国研究者(将超导研究)接管过来”。
不到一个星期的时间,中国科学技术大学陈仙辉研究组和王楠林研究组几乎同时分别在SmO1-xFxFeAs(铁基砷化物)体系和CeFeAs(O,F)中观测到了43K和41K的超导转变温度,突破了“麦克米兰极限”,从而证明铁基超导体是继铜氧化物后的又一类非常规高温超导体。
这一发现在国际上引起极大轰动,标志着经过20多年的不懈探索,人类发现了新一类的高温超导体。
为进行更加系统和深入的研究,赵忠贤研究组利用高压合成技术制备出一大批不同元素构成的铁基超导材料并制作了相图。这一成就被国际物理学界公认为铁基高温超导家族基本确立的标志。
在这一过程中,他们不仅率先使转变温度突破了50K,更创造了55K的铁基超导体转变温度世界纪录。
中国科学家争分夺秒的研究引领了国际超导研究的热潮,取得了举世瞩目的成就。美国斯坦福大学教授Steven Kivelson感叹道:“让人震惊的不仅是这些成果出自中国,重要的是它们并非出自美国。”
截至2013年1月4日,中国科学家在铁基超导体研究上的8篇代表性论文SCI他引达到3801次,20篇主要论文SCI他引达到5145次。2013年2月,中国科学院国家科学图书馆统计数据显示,世界范围内铁基超导研究领域被引用数排名前20的论文中,9篇来自中国,其中7篇来自物理所。
《科学》《自然》《今日物理》《物理世界》等国际知名学术刊物纷纷以专门评述或作为亮点进行跟踪报道。中国科学家的铁基超导体工作研究也因此被评为《科学》杂志“2008年度十大科学突破”、美国物理学会“2008年度物理学重大事件”及欧洲物理学会“2008年度最佳”。