大公网

大公资讯 > 大公军事 > 国防建设 > 正文

热闻

  • 图片

中国铁基超导站在世界最前沿 打破国际理论极限

凌晨两三点钟,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)研究员王楠林和同事陈根富、雒建林匆匆走出D楼的大门,各自回家休息。1986年,两名欧洲科学家发现了以铜为关键超导元素的铜氧化物超导体,转变温度超过了“麦克米兰极限温度”,引起科学界轰动。

  在他看来,中国在超导领域的竞争力与20多年前完全不同。

  20世纪90年代,国内超导工作的深刻程度与国际先进水平差距很大,主要突破是在合成超导材料以及初步表征上,在提供电子结构和电子微观状态信息的一些当代尖端实验技术方面落后很远。

  而现在,中国在这些方面已经拥有一批受到良好训练的超导研究工作者,在铁基超导的电子结构、物性研究和机理研究方面均取得了国际一流的研究成果。

  “如果现在铁基超导家族出现一个有意思的系统,可以看到引领性的工作主要是由中国的科研人员在做。”他说。

  当已经发现的1111、122铁基超导体系不断产出优秀论文的时候,物理所研究员靳常青坚持认为“别人嚼过的馍没味道”,要做出自己的新体系。

  通过不懈的尝试和探索,他终于找到了第三种全新的111体系LiFeAs超导体,引起了强烈的国际反响。LiFeAs的自旋激发行为和其他体系有着明显的不同,这对进一步探索高温超导的内在机制和提高超导转变温度都有重要的意义。

  浙江大学物理系教授许祝安和曹光旱领导的团队在1111结构材料中采用+4价Th部分替代稀土离子,在Gd1-xThxFeAsO体系也获得大致相同的最高超导转变温度;该小组还是国际上最先利用Co、Ni进行FeAs层内的元素替代并发现也可以诱导超导电性的研究组之一。

  这是首次在准二维层状的超导体中发现了超导态的各向同性,揭示了铁基超导材料有更好的应用前景。

  2010年,物理所陈小龙课题组发现了钾铁硒超导体系,并将临界温度升高到30K以上,相距其他超导体不远。钾铁硒在物理性质和电子结构上与铁砷超导体存在较大差别,对之前研究铁基超导所形成的物理基本看法又起到了第二次推动作用。

  在材料方面,清华大学物理系教授薛其坤、陈曦及物理所研究员马旭村等在新材料制备技术和测量技术的帮助下,确认了铁硒超导体具有更大的能隙和超导转变温度,为揭开铁硒等铁基超导体的超导机制之谜打下坚实基础。

  此次研究中,中国科学家借用名为“分子束外延”这一半导体领域的制备技术,制造出了超高质量的铁硒超导单晶薄膜。这种新技术保证科学家可以精确控制薄膜中的每一种化学成分,精确度达到原子水平。

  厚积薄发,成就井喷之势。中国超导团队在铁基超导上的成就已经吸引了全世界的瞩目。

  正如《科学》杂志在一篇题为《新超导体将中国物理学家推到最前沿》的文章中所说:“如洪流般不断涌现的研究结果标志着在凝聚态物理领域,中国已经成为一个强国。”

  • 责任编辑:赵杰

人参与 条评论

微博关注:

大公网

  • 打印