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《自然》發(fā)表中國(guó)科大高溫超導(dǎo)研究成果

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《自然》發(fā)表中國(guó)科大高溫超導(dǎo)研究成果

自從層狀銅氧化合物高溫超導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)以來(lái),人們一直都在致力于尋找更高臨界溫度的新超導(dǎo)體。然而到目前為止,臨界溫度高于40K的超導(dǎo)體只有銅氧化合物超導(dǎo)體。zui近,日本和中國(guó)科學(xué)家相繼報(bào)告發(fā)現(xiàn)了一類新的高溫超導(dǎo)材料——鐵基超導(dǎo)材料。3月25日,中國(guó)科技大學(xué)微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的陳仙輝教授在上獲得臨界溫度超過(guò)40K的鐵基超導(dǎo)體,其研究論文發(fā)表在5月25日出版的《自然》上。

    陳仙輝教授研究小組通過(guò)電阻率和磁化率測(cè)量表明,該體系的超導(dǎo)臨界溫度已達(dá)到了43K。該材料是除銅氧化物高溫超導(dǎo)體之外*個(gè)臨界溫度超過(guò)40K的非銅氧化物超導(dǎo)體,突破了“麥克米蘭極限”(麥克米蘭曾經(jīng)斷定,傳統(tǒng)超導(dǎo)臨界溫度zui高只能達(dá)到39K,被稱為麥克米蘭極限)。而高于40K的臨界轉(zhuǎn)變溫度,也有力地說(shuō)明了該體系是一個(gè)非傳統(tǒng)的高溫超導(dǎo)體,從而使這類鐵基超導(dǎo)體引起*科學(xué)家的關(guān)注。

    《自然》雜志的審稿人對(duì)該工作給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為“這是一篇堅(jiān)實(shí)可靠的論文,開(kāi)辟了氟摻雜ROFeAs(鐵基)化合物的領(lǐng)域。這項(xiàng)工作表明了鐵基材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度在常壓下可高于40K,這有助于奠定該領(lǐng)域的基礎(chǔ)。”

    高溫超導(dǎo)研究具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值與科學(xué)價(jià)值。1986年,IBM研究實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家柏諾茲和繆勒發(fā)現(xiàn)了臨界溫度為35K的鑭鋇銅氧超導(dǎo)體。這一突破性發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了一系列銅氧化物高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)。柏諾茲和繆勒也因此榮獲1987年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。自那以后,銅基高溫超導(dǎo)電性及其機(jī)理成為凝聚態(tài)物理的研究熱點(diǎn),但其超導(dǎo)機(jī)制至今仍未解決??茖W(xué)家們都希望在銅基超導(dǎo)材料以外再找到新的高溫超導(dǎo)材料,從而能夠從不同的角度去研究高溫超導(dǎo)機(jī)制。因此,非銅氧化合物鐵基超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn),無(wú)論在高溫超導(dǎo)的應(yīng)用以及對(duì)高溫超導(dǎo)機(jī)制的理解方面均有重大的意義。美國(guó)《科學(xué)》雜志近日?qǐng)?bào)道說(shuō),物理學(xué)界認(rèn)為新的鐵基超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)是高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域的一個(gè)重大進(jìn)展,并一致認(rèn)為,這將激發(fā)科學(xué)界新一輪的高溫超導(dǎo)研究熱潮。

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