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在厚积薄发中绽放自信——中国铁基超导研究发展纪实

上世纪80年代末90年代初,中、美、日三国科学家的“超导大战”至今仍让人记忆犹新。在那场“大战”中,中国科学院物理研究所超导研究团队不分昼夜地在实验室工作,困得实在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一会儿打个盹儿,醒了继续做实验。那时,他们研究的是铜氧化物高温超导体。 正是在这一波研究热潮中,物理所科研人员开创性地使用了便宜而好用的液氮替代昂贵的液氦来实现超导转变温度,为超导研究和应用开辟了一片崭新的天地,大大方便和加速了全世界的高温超导研究。 时隔20年后,日本科学家发现在临界转变温度为26K时,铁砷化合物具有超导电性。以物理所和中国科技大学为代表的中国科学家们则发现一系列高于麦克米兰极限温度的铁基超导体,使之成为第二个高温超导家族。他们还创造了铁基超导体临界转变温度的世界纪录。 当被问及成功的秘诀时,他们的回答是:坚持。 在铜氧化物高温超导体突破了麦克米兰极限温度以后,全世界科学家对超导材料的......阅读全文

科研人员发表系统性综述:铁基超导体中存在的拓扑物理

  铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中,这两个领域各自独立发展,互相之间很少有研究交集。最近几年,经过多个研究组的共同努力,结合理论和实验发现:某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体(Connate Topological Su

物理所铁基超导体统一相图研究取得进展

  自2008年被发现以来,已有至少20种不同结构铁砷化物或铁硒化物被证实存在超导电性,它们统称为铁基超导体。由于铁基超导体同样可以突破BCS强耦合理论预言的40K的麦克米兰极限,它和铜氧化物超导体一起被列入高温超导家族,其超导微观机理问题至今仍是凝聚态物理前沿领域皇冠上的明珠。  经过多年研究,人

物理所“111”型铁基超导体高压相变研究取得系列进展

  2008年,日本Hosono研究组发现了Tc=26K的LaFeAs(O,F)超导体,从而掀起了新一轮全球超导研究的热潮。中国科学家研究群体在铁基超导研究中做出重要贡献,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)的铁基超导研究尤其引人瞩目。   物理所极端条件实验室靳常青研究组长期从事高压

超导“小时代”(29):高温超导新通路

天下同归而殊途,一致而百虑。                                    ——《周易·系辞下》

物理所等铁基超导体的量子临界特性研究取得新进展

  非常规超导体中所呈现奇异量子物性的物理根源常常认为来自于零温下的量子相变及其相关涨落。在铁基超导体中,通过对反铁磁母体进行载流子或等价位掺杂均可抑制反铁磁性,并在磁性区域边缘诱导出最佳超导电性。因此,在反铁磁区和顺磁区的零温边界处很可能存在磁量子临界点,在其附近的有限温度区域会因量子临界特性而影

新的铁基超导材料为超导领域探索提供新思路

  记者从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家实验室教授陈仙辉研究组发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,其超导转变温度高达40 K(零下233.15摄氏度)以上,并确定了该新材料的晶体结构。相关成果在线发表在12月15日的《自然—材料》上。 

聚焦中科院物理所:铁基超导领域的中国军团

  凌晨两三点钟,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)研究员王楠林和同事陈根富、雒建林匆匆走出D楼的大门,各自回家休息。   三四个小时后,他们又回到实验室继续工作。   2008年3月,铁基超导研究竞争全面铺开,王楠林和他的同事经常要过着这样的生活:在实验室工作到凌晨,回家冲个澡,休息几个小

物理所铁基超导体电荷动力学研究取得新进展

  铁基超导体是凝聚态物理的前沿热点领域之一。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)王楠林研究员领导的小组在铁基超导体的母体和超导样品的电荷动力学方面继续进行深入研究,取得新的进展。   铁基超导体的一个主要特征是存在磁性与超导电性的竞争,当长程磁有序被一定程度抑制之后

中国科学报:铁基高温超导荣获大奖的启示

  中科院的科学家再度站上科技之巅。   1月10日,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)和中国科学技术大学的研究团队,因为“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”方面的突出贡献,荣获2013年度国家自然科学奖一等奖。   新中国成立以来,国家自然科学奖一等奖这一象征科技界最高

物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展

  铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体,不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体,其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点;同时,不同于单带的铜基非常规超导体,铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识

铁基超导体电子向列相中的自旋关联与量子涨落获进展

  因对称性破缺而出现的有序电子态是凝聚态物理研究中俯拾皆是的基本现象。类比于液晶中的向列相,物理学家提出在关联电子材料中同样可能存在类似的“电子向列相”,即由于电子相互作用,系统呈现出打破晶格固有的旋转对称性的电子态。在铁基超导材料中,随着温度的降低,其母体大多将经历从四重对称的四方相到二重对称的

铁基超导材料将中国物理学家推向前沿

《科学》就中国科学家对高温超导研究的贡献进行新闻评述 4月25日《科学》杂志的一篇新闻报道称,新发现的铁基高温超导材料将中国的凝聚态物理学家推向了最前沿。文章指出,当44岁的中科院物理所研究员闻海虎听到日本科学家发现一种新型高温超导材料这一消息后,第一时间就让研究小组开始了工作。他们当日就订购了

超导技术“超凡脱俗”

   不久前,我国科学家在铁基超导体统一相图研究上取得进展,人们对铁基超导的物理特性认识更进一步。而在3年前,中科院物理所和中国科技大学的研究团队以在铁基超导研究上的突破,获得国家自然科学一等奖,结束了该奖项连续3年的空缺。超导为何如此重要?    如果采用超导输电线,我国每年节

中国科大三维原子尺度上测定铁基超导材料同位素效应

  近日,中国科大国家同步辐射实验室吴自玉教授研究小组和微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授研究小组利用X射线吸收谱学,在三维原子尺度上研究了铁基超导材料的同位素效应,取得了重要进展。这一成果发表在4月29日自然出版集团的Scientific Reports(《科学报告》)上。   自2008年

2013国家最高科学技术奖出炉 铁基高温超导获自然科学奖

  上午,一年一度的国家科学技术奖励大会将在人民大会堂举行。国家科学技术奖包括国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖和国际科技合作奖五项大奖。   每年不超过两名的国家最高科技奖,是中国科技界的最高荣誉,奖金为500万元。2013年国家最高

数理领域中科院重点实验室举行评估会议

  近日,数理领域中国科学院重点实验室评估会议举行。会议由中科院前沿科学与教育局组织,36个实验室参加了评估。会议邀请评估专家28位,其中包括7位院士、部分国家重点实验室主任、经验丰富的管理专家以及国家重点实验室和院重点实验室曾经的评估专家,专业背景涵盖了所有参评实验室的研究领域。  中科院重点实验

物理所铁基超导体新122体系新超导体探索取得进展

  FeAs基超导体的超导电性被普遍认为源自自旋涨落诱导的近似嵌套空穴型费米面和电子型费米面之间的带间散射。2010年11月,铁基超导体KFe2Se2【Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010)】的发现引发了国际上铁基超导新的研究热潮。   中科院物理研究所/北京凝聚

铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质

  铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数

超导体与单层FeSe薄膜超导电性的共同电子结构起源

  铁基超导体作为继铜氧化物超导体之后的第二类高温超导体,其超导机理是凝聚态物理研究的重要课题。绝大多数铁基超导体具有位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面。一种普遍的超导机理(费米面“嵌套”)认为,电子在电子型与空穴型费米面之间的散射,是铁基超导体中电子配对和超导电性产生的

超导材料的自旋涨落和电子平带结构研究获进展

  美国莱斯大学教授戴鹏程、博士李钰,以及北京师范大学教授殷志平课题组与中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员沈大伟和副研究员刘中灏等课题组开展合作研究,利用中子散射、角分辨光电子能谱实验测量和动力学平均场理论计算,对高质量的SrCo2As2单晶的自旋涨落和电子能带结构进行研究,首次提供了该材料

超导材料的自旋涨落和电子平带结构研究获进展

  美国莱斯大学教授戴鹏程、博士李钰,以及北京师范大学教授殷志平课题组与中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员沈大伟和副研究员刘中灏等课题组开展合作研究,利用中子散射、角分辨光电子能谱实验测量和动力学平均场理论计算,对高质量的SrCo2As2单晶的自旋涨落和电子能带结构进行研究,首次提供了该材料

物理所在镧氧铁砷中发现新的高温超导相

  在过去的一个世纪里,超导(特别是高温超导)吸引了无数的物理学家和材料学家的兴趣。这不仅因为超导现象所包含的物理丰富,而且因为其在工业上的应用前景广阔且逐渐步入人们的日常生活。目前发现的高温超导体有两大家族,一是铜氧化物,另一是铁基化合物。共同的特点是,高温超导都是出现在反铁磁有序态附近的。因此,

物理学家赵忠贤获“影响世界华人大奖”提名

  世界超导百余年研究史中,在两次高温超导领域的研究取得重大突破的关键时刻,赵忠贤带领的团队都“跑”在前列。五十年磨一剑,赵忠贤用一辈子的热爱与坚守,让中国高温超导科研地位跻身国际前列。因在科学研究领域作出的卓越贡献,3月21日华人盛典组委会公布赵忠贤获得2016-2017年度“影响世界华人大奖”提

物理所铁基高温超导机理的中子散射研究取得重要进展

  高温超导机理一直是凝聚态物理前沿研究中的一个重要课题。在目前已发现的铜氧化物和铁砷化物两大高温超导家族中,母体均具有长程反铁磁序,随着空穴/电子掺杂的引入而压制静态反铁磁序并出现高温超导电性,而动态的反铁磁涨落则存在于整个相图区域。这一图像促使人们相信反铁磁涨落在高温超导微观机理中扮演着不可或缺

铁基高温超导团队:在坚守中创新,在创新中突破

  连续空缺了三届的国家自然科学奖一等奖,今年终于不再寂寞。在坚守中创新,在创新中突破,研究团队的获奖绝非偶然——   1月10日,以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎和方忠为代表的中国科学院物理研究所(以下简称“物理所”)和中国科学技术大学(以下简称“中科大”)研究团队因“40K以上铁基高温超导

凝聚物质科学大智慧 探访北京凝聚态国家实验室(筹)

   5月初的一个周末,中科院物理研究所/北京凝聚态国家实验室(筹)(以下简称凝聚态物理国家实验室)研究员厚美瑛和往常一样来到实验室开始工作。  走进实验室,置物架上大大小小的玻璃瓶中装着颜色不一的球形颗粒物。“有玻璃的、金属的,我们会按照尺寸筛选和放置,供不同的实验使用。”厚美瑛向《中国科学报》记

物理所合作在铁基高温超导体系研究中取得进展

  铁基超导家族中的两个亚族,分别以结构类似的 FeSe4 和 FeAs4 四面体层作为各自的超导基元。然而典型的 FeSe 基超导体 AyFe2-xSe2(A=碱金属离子)母体相和正常态的实验表现,却与 FeAs 基体系迥异,导致质疑这两大铁基体系的高温超导电性是否有共同物理起源。澄清这一问题对探

刘延东:以科技创新助力经济社会发展

  中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东12日到北京考察中科院国家空间科学中心,强调中科院要坚决贯彻党中央、国务院决策部署,牢固树立创新发展理念,加快实施“率先行动”计划,为全面建成小康社会发挥支撑引领作用。  刘延东考察了暗物质粒子探测卫星工程实施情况,看望科技工作者并进行座

中科院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果

  12月19日,中国科学院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果。  中科院以“三个面向”为线索,在系统梳理改革开放40年来广大科研人员取得的众多重大科技成果基础上,发布面向世界科技前沿成果15项、面向国家重大需求成果15项、面向国民经济主战场成果10项。  习近平总书记在庆祝改革开放40周年

黄富强团队如何攻下多座“跨界科研高峰”

  铁基超导,凝聚态物理夺目的“新星”;三维石墨烯,改变世界的化学合成“黑黄金”;超级材料,轻如气球硬如金属的“新材料之王”……  在这一座座闪耀的科研高峰面前,一个科研团队若能冲击任何一座“高峰”都需要足够勇气、百倍付出。然而,有一个团队却能在这些“跨界科研高峰”间翻越自如,其“掌舵者”就是中科院