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“新超导体将中国物理学家推到最前沿”

http://www.jmnews.com.cn 2008-5-10 19:03 新华社

　　新华社北京５月１０日电题：“新超导体将中国物理学家推到最前沿”

　　新华社记者孙闻

　　“新超导体将中国物理学家推到最前沿”——４月２５日，美国《科学》杂志以此为题发表评述，报道了我国物理学家在新型铁基超导体研究中所开展的富有重要影响的领先性工作。在新超导体研究领域，中国人独领风骚。

　　（小标题）成果井喷源于自由探索和跨界关注

　　超导是物理世界中最奇妙的现象之一。超导态中材料电阻为零，这对于众多应用科技而言具有巨大的诱惑力。１９８６年德国科学家柏诺兹和瑞士科学家缪勒发现了临界温度为零下２３８．１５摄氏度的超导镧钡铜氧体系。这一突破性发现导致了更高温度的一系列稀土钡铜氧化物超导体的发现。柏诺兹和缪勒也因为他们的开创性工作而荣获了１９８７年度诺贝尔物理学奖。

　　此后２０余年里，超导体研究一直停留在铜基化合物领域，而铁基化合物由于其磁性因素，被无数国际顶尖物理学家断言为超导体研究的禁区。时至今日，这一禁区终于被突破。

　　自２００７年１２月开始，中国科学院物理研究所的陈根富博士已投入到镧氧铁砷非掺杂单晶体的制备中。今年２月１８日，日本东京工业大学的细野秀雄教授和他的合作者在《美国化学会志》上发表了一篇两页的文章，指出氟掺杂镧氧铁砷化合物在零下２４７．１５摄氏度时即具有超导电性。在长期研究中保持着跨界关注习惯的陈根富和王楠林研究员立即捕捉到了这一消息的价值，王楠林小组迅速转向制作掺杂样品，他们在一周内实现了超导并测量了基本物理性质。

　　几乎与此同时，物理所闻海虎研究组通过在镧氧铁砷材料中用二价金属锶替换三价的镧，发现有临界温度为零下２４８.１５摄氏度以上的超导电性。

　　３月２５日和３月２６日，中国科学技术大学陈仙辉组和物理所王楠林组分别独立发现临界温度超过零下２３３．１５摄氏度的超导体，突破麦克米兰极限，证实为非传统超导。

　　３月２９日，中国科学院院士、物理所研究员赵忠贤领导的小组通过氟掺杂的镨氧铁砷化合物的超导临界温度可达零下２２１．１５摄氏度，４月初该小组又发现无氟缺氧钐氧铁砷化合物在压力环境下合成超导临界温度可进一步提升至零下２１８．１５摄氏度。

　　王楠林组与同所的方忠组合作，最早提出母体中的条纹自旋密度波相，随后被美国两个小组的中子散射实验证实，是目前该系统中最好的物理结果。目前世界上二十多个一流的研究机构都在向物理所要求提供样品，并且已开始有了部分实验结果。

　　（小标题）“上帝才知道它将会走向何处”

　　中国物理学家在一个月的时间里，在铁基超导体领域取得了井喷式的研究成果，令国际物理学界侧目。

　　《科学》杂志评论说：“许多科学家评论，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。”

　　国际物理学界的重要期刊《今日物理》在５月２日对铁基新超导体的研究进展进行了更详细的评述，分析了铁基超导材料和铜氧化物超导材料的异同，探讨了新超导材料以及物理研究对高温超导研究的重要意义。

　　美国佛罗里达大学的理论物理学家彼得·赫希菲尔德说：“一个或许本不该让我惊讶的事实就是，居然有如此多的高质量文章来自北京，他们确确实实已进入了这个行列。”

　　美国斯坦福大学教授史蒂文·基维尔森说：“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”。

　　美国普林斯顿大学的理论物理学家、诺贝尔物理学奖获得者菲利普·安德森指出：“如果新超导体的工作机制与铜氧化物超导体不一样，那么其意义可能更加重大。如果它真的是一种全新的机制，上帝才知道它将会走到何处。”

　　赵忠贤说，国际物理学界之所以对这一成果如此重视，并给出如此高的评价，原因有两个：其一，铁基超导体材料常温状态下电阻就很小、临界电流大，它的发现在寻找新超导体材料方面有突破性进展；其二，铁基超导体材料成本低、工艺好，市场易于接受，有更好的应用前景。

　　（小标题）要保持领先需要的不止是钱

　　“在短短的一个月时间内，物理所在提高超导温度上作出了快速的反应和提升，是稳定支持、工作积累及优秀人才聚集在物理所发展过程中的充分体现。”物理所所长王玉鹏说。

　　他说，从这次物理所暨北京凝聚态物理国家实验室与国内同行在铁基超导体方面的研究来看，的确占有了不少先机，这种突破不是偶然，这体现了物理所暨国家实验室数十年的积累及在研究实力上的提升，说明物理所在超导研究方面确实积累了一定的实力。

　　王玉鹏说，在铁基超导体的研究中，中青年科学家发挥了非常重要的作用，一些骨干科研人员甚至不到３０岁，“可以说高水平人才的引进和青年人才的培养是物理所能够发展到目前局面最关键的因素之一”。

　　王玉鹏坦承，物理所作为北京凝聚态物理国家实验室在很多方面仍存在着不足，例如在新材料物性探测方面缺乏核磁共振、中子散射、强磁场等关键的研究手段，而这些研究手段的不足明显制约了我国在后续物性研究方面的进展。

　　“这次物理所在铁基超导体领域冲到了前面，但要想保持领先地位，需要的则不止是资金投入。”王玉鹏说，“对科研人员来说，最需要的是能落实‘鼓励自由探索’和‘宽容失败’的系列配套政策，同时在科学界确立激励创新的评价体系，营造宽松的科研氛围让他们放马驰骋。此外，开展广泛的国际合作势在必行。”

　　对于中国未来在铁基超导体领域的研究前景，赵忠贤援引《科学》那篇文章的结束语作答：“如果以后再有更多的样品和数据诞生于中国，我们不必再感到惊讶。”

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