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中国铁基超导世界领先 或将翻天覆地改变世界(4)

北极星智能电网在线  来源:中国科学网    2014/1/23 10:37:55  我要投稿  

在含铁的化合物中寻找到高温超导电性本身就是一件突破常规的事情,因为通常认为铁离子带有磁性,会极大地破坏超导。出乎意料的是,铁砷化物母体中掺杂磁性离子如钴和镍反而会诱发超导电性,铁基超导的发现证明磁性和超导其实完全可以“和平共处”,新超导体的发现往往就在打破常规之处。新超导体的发现需要机遇、运气和长期经验积累,日本的西野秀雄原先并不是研究超导的,他的研究组一直致力于寻找透明导电氧化物材料,并于2006年意外发现镧-铁-磷-氧材料中存在3K左右的超导电性,之后意识到镧-铁-砷-氧化合物中同样可能存在超导电性,通过掺杂氟,他们才获得了26K的新超导体。新材料探索过程很难存在百分百的原始创新,实际上,早在1990年,镧-铁-磷-氧材料就已经被德国科学家发现,而在1995年类似的铁磷化物、钴磷化物和钌磷化物等也被相同研究组所报道,到了2000年,具有同样晶体结构的稀土-铁砷化物也被成功制备,只是遗憾的是,他们没有进一步用氟替代掺杂,与新超导体的发现只能擦肩而过,而西野秀雄等人准确地把握住了这个机会。类似地,中国科学家利用稀土替代效应而成功突破麦克米兰极限,正是得益于于常年研究超导的敏锐洞察力,又有多年来实验设备和人才方面的储备,才能在第一时间把握重要机遇

正是由于中国科学家的努力推动,铁基超导步入高温超导新家族,才极大地吸引了全世界研究者的目光。在已发现的10种左右铁基超导体系中,中国科学家独立发现了其中4种。更难能可贵的是,在铁基高温超导的物性和机理研究中,中国人和华人科学家做出了许多世界一流的成果。在近两年,中国科学家还发现高温超导其实并不需要太复杂的结构,只需在特殊基片上生长薄薄一层铁-硒原子层就可以实现60K以上的高温超导,说明另一种模式——界面超导也可能实现高温超导电性。正如美国《科学》杂志报道的一样,“中国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。”铁基超导在2008年被多家媒体评为世界十大科学进展之一,中国铁基超导研究团队获得了2009年度“求是杰出科学成就集体奖”和2013年度国家自然科学一等奖。可以说,铁基超导的研究加速了高温超导机理的解决进程,使得人们完全有理由相信在不久的将来,室温超导可以被实现并被广泛应用。到那时,我们生活的世界将出现翻天覆地的变化,其中就有一大部分来自中国科学家们的贡献。

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