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鐵基高溫超導(dǎo)成果終結(jié)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)3年空缺

 qrzhcd 2014-01-10

中國(guó)鐵基超導(dǎo)研究發(fā)展紀(jì)實(shí)

圖為鐵基高溫超導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)。

中國(guó)鐵基超導(dǎo)研究發(fā)展紀(jì)實(shí)

趙忠賢院士的兩位研究生正在討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),。

科學(xué)網(wǎng)快訊 正在舉行的2013年國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,,中國(guó)科學(xué)院物理研究所/中國(guó)科技大學(xué)“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)的研究”獲2013年度國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

以趙忠賢,、陳仙輝,、王楠林、聞?;?、方忠為代表的中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)(以下簡(jiǎn)稱“物理所”)和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)科大”)研究團(tuán)隊(duì)因?yàn)樵凇?0K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)研究”方面的突出貢獻(xiàn)獲得了國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。之前,,這一獎(jiǎng)項(xiàng)已經(jīng)連續(xù)3年空缺,。

自2000年起,國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)13年里有9次空缺,,目前已連續(xù)空缺3年,。1989年,物理研究所“液氮溫區(qū)氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及研究”曾獲當(dāng)年國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng),。

■ 事實(shí)+

什么是“鐵基高溫超導(dǎo)”,?

超導(dǎo),全稱超導(dǎo)電性,,是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,,指的是某些材料在溫度降低到某一臨界溫度,或超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí),,電阻突然消失的現(xiàn)象,。具備這種特性的材料稱為超導(dǎo)體。

物理學(xué)家麥克米蘭根據(jù)傳統(tǒng)理論計(jì)算斷定,,超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度一般不能超過(guò)40K(約零下233攝氏度),,這個(gè)溫度也被稱為麥克米蘭極限溫度,。

中國(guó)科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)變溫度40K以上的鐵基超導(dǎo)體,接著又發(fā)現(xiàn)了系列的50K以上的鐵基超導(dǎo)體,。

在超導(dǎo)研究的歷史上,,已經(jīng)有10人獲得了5次諾貝爾獎(jiǎng),其科學(xué)重要性不言而喻,。目前,,超導(dǎo)的機(jī)理以及全新超導(dǎo)體的探索是物理學(xué)界最重要的前沿問(wèn)題之一。同時(shí),,超導(dǎo)在科學(xué)研究,、信息通訊,、工業(yè)加工,、能源存儲(chǔ)、交通運(yùn)輸,、生物醫(yī)學(xué)乃至航空航天等領(lǐng)域均有重大的應(yīng)用前景,,受到人們的廣泛關(guān)注。

物理所和中科大的科學(xué)家們?cè)阼F基高溫超導(dǎo)研究中引領(lǐng)了國(guó)際研究的熱潮,。1989年,,物理研究所“液氮溫區(qū)氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及研究”就曾獲當(dāng)年國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

五位獲獎(jiǎng)科學(xué)家成果豐碩

上個(gè)世紀(jì)九十年代中后期,,國(guó)際物理學(xué)界傾向認(rèn)為銅氧化物超導(dǎo)體能給出的信息基本上被挖掘殆盡,,通過(guò)銅氧化物超導(dǎo)體探索高溫超導(dǎo)機(jī)理的研究遇到了瓶頸,國(guó)際上的相關(guān)研究也進(jìn)入低谷,。但超導(dǎo)研究所的研究人員們一直堅(jiān)持在高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域默默耕耘,。

這些年來(lái),鐵基超導(dǎo)體系不斷產(chǎn)出優(yōu)秀論文,,引起了強(qiáng)烈的國(guó)際反響,。物理所的靳常青找到了第三種全新的以LiFeAs為代表的111體系超導(dǎo)體,這對(duì)進(jìn)一步探索高溫超導(dǎo)的內(nèi)在物理機(jī)制和提高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度都有重要的意義,。

丁洪放棄了美國(guó)波士頓學(xué)院的終身教授職位,,毅然回國(guó)后的第二天就投入到了鐵基超導(dǎo)的研究當(dāng)中。他首次在實(shí)驗(yàn)上提出了鐵基超導(dǎo)體的能隙對(duì)稱性,,解決了這個(gè)曾在銅氧化物超導(dǎo)體中被長(zhǎng)時(shí)間爭(zhēng)論的問(wèn)題,。

任治安當(dāng)時(shí)是趙忠賢組的主要成員之一,之前也是趙忠賢的博士生,,直接與其他80后一起合成了一系列轉(zhuǎn)變溫度在50K以上的鐵基超導(dǎo)體,。

王楠林研究組當(dāng)時(shí)有一員干將名叫陳根富,2007年10月回國(guó)加入該組后,,即著手開展了LaFeAsO等鐵砷超導(dǎo)材料的探索合成工作,。他不但率先發(fā)現(xiàn)了41K的CeFeAs(O,F)新超導(dǎo)體,,還首次生長(zhǎng)出了一批高品質(zhì)的超導(dǎo)單晶樣品,推動(dòng)了相關(guān)鐵基超導(dǎo)機(jī)理的研究,。

在五名獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)的科學(xué)家背后,,有著一支龐大的研究團(tuán)隊(duì)。他們反復(fù)強(qiáng)調(diào)說(shuō),,自己只是中國(guó)科研人員中一個(gè)最最普通的集體,。

截至2013年1月4日,鐵基超導(dǎo)體的8篇代表性論文SCI共他引3801次,, 20篇主要論文共SCI他引5145次,。相關(guān)成果被眾多國(guó)際知名學(xué)術(shù)刊物專門評(píng)述或作為亮點(diǎn)跟蹤報(bào)道。

著名理論物理學(xué)家,,美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)Peter Hirschfeld教授說(shuō):“一個(gè)或許本不該讓我驚訝的事實(shí)就是,,居然有如此多的高質(zhì)量文章來(lái)自北京,他們確確實(shí)實(shí)已進(jìn)入了這個(gè)(凝聚態(tài)物理強(qiáng)國(guó))行列”,;美國(guó)斯坦福大學(xué)Steven Kivelson教授說(shuō):“讓人震驚的不僅是這些成果出自中國(guó),,重要的是它們并非出自美國(guó)?!保v訊新聞綜合科學(xué)網(wǎng)報(bào)道)

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