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2011年01月24日15:21 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號(hào)：T|T

關(guān)鍵詞： 2010科學(xué)發(fā)展報(bào)告 2010 科學(xué)發(fā)展報(bào)告 中國科學(xué)院院士 

超導(dǎo)材料的低轉(zhuǎn)變溫度或者很強(qiáng)的各向異性制約了超導(dǎo)材料的推廣應(yīng)用。探索高溫超導(dǎo)的形成機(jī)制，尋求提高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的有效途徑和進(jìn)一步改善超導(dǎo)材料的性能是當(dāng)前國際物理學(xué)研究中的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。2009年中國在超導(dǎo)材料特性研究領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，浙江大學(xué)袁輝球教授在《2010科學(xué)發(fā)展報(bào)告》上撰寫了“二維超導(dǎo)材料的三維超導(dǎo)特性”一文，對(duì)這些研究成果進(jìn)行了扼要介紹。

文章指出鐵基高溫超導(dǎo)體是在2008年初發(fā)現(xiàn)的一類新型超導(dǎo)材料。與銅氧化合物高溫超導(dǎo)體相類似，鐵基超導(dǎo)體都具有二維層狀的晶體結(jié)構(gòu)。超導(dǎo)上臨界磁場(chǎng)表征超導(dǎo)態(tài)抵抗外加磁場(chǎng)的能力，是研究超導(dǎo)態(tài)的一個(gè)重要物理參量。對(duì)于二維層狀超導(dǎo)材料，其上臨界磁場(chǎng)一般表現(xiàn)出很強(qiáng)的各向異性，在實(shí)際應(yīng)用中存在很大的局限性。同時(shí)，材料的二維性一直被認(rèn)為是形成高溫超導(dǎo)的一個(gè)必要條件。

袁輝球教授等人在國際上率先研究了鐵基高溫超導(dǎo)體上臨界磁場(chǎng)的各向異性特征，發(fā)現(xiàn)鐵基超導(dǎo)材料上臨界磁場(chǎng)表現(xiàn)出很強(qiáng)的三維超導(dǎo)特性，低溫臨界磁場(chǎng)的大小不依賴外加磁場(chǎng)的方向。這是首次在二維層狀化合物中觀察到超導(dǎo)的各向同性特征。這項(xiàng)工作發(fā)表在《自然》雜志上，評(píng)審專家認(rèn)為該工作對(duì)研究鐵劑高溫超導(dǎo)的形成機(jī)制具有重要意義。

袁輝球教授還指出，鐵基超導(dǎo)的這種奇特性質(zhì)是由其三維化的電子結(jié)構(gòu)所決定的，從而說明二維電子特性并不是形成高溫超導(dǎo)的必要條件。除了各向同性的超導(dǎo)特征外，他們還從實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)鐵基高溫超導(dǎo)具有很高的上臨界磁場(chǎng)。這兩個(gè)重要的物理性質(zhì)表明，鐵基高溫超導(dǎo)材料將是一類非常有應(yīng)用前景的新型超導(dǎo)材料。

文章最后指出各向同性或者很弱的各向異性是鐵基高溫超導(dǎo)的一個(gè)普遍特征，這與銅氧化合物高溫超導(dǎo)和有機(jī)超導(dǎo)等二維層狀超導(dǎo)體有著本質(zhì)的不同，其物理起源尚待進(jìn)一步研究。（摘自中國科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報(bào)告”課題組撰寫的《2010科學(xué)發(fā)展報(bào)告》）

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