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超导“小时代”(26):山重水复疑无路

众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处。 ——南宋·辛弃疾的《青玉案·元夕》 图1:孙文勃画作《山重水复》(来自sunwenbo.artron.net)话说,行走江湖,身不由己。最担心受怕的,一是遇到熟人,不知如何是好;二就是山中迷路,不知走向何处。幸运者,可以豁然开朗偶遇桃花源;不幸者,或跌入山谷粉身碎骨,或被山中猛兽吞噬。山重水复之中,谁不曾想柳暗花明之时(图1)。然,生活总是喜欢和人们捉迷藏,以致于在不断赶路中忘记了出路,在失望中追求偶尔的满足,在睡梦中解脱清醒的苦,却一直流浪在灯火栏珊处。图2:三晶界中的半个磁通量子(来自www.kirtleyscientific.c......阅读全文

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

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》

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

高温超导起源基本假设引发巨大争论

1998年,Robert Laughlin在自己获得诺贝尔奖的庆祝仪式上  Robert Laughlin正展开绝地反击。离开物理学界10年后,这位美国斯坦福大学的诺贝尔奖得主在两篇即将发表的论文中表示,大部分物理学家有关高温超导性起源的基本假设是错误的。相反,Laughlin认为,这个凝聚态物理学

铁基超导研究:以老带新坐热基础研究冷板凳

  1月10日,以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠为代表的中国科学院物理研究所(以下称物理所)和中国科学技术大学(以下称中科大)团队,凭借“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”,获得了国家自然科学一等奖,这是中国自然科学领域的最高奖。   此前,这一科学成果早已在国际学界名声

2009年度我国基础研究十大进展揭晓

  由科技部基础研究管理中心组织的2009年度中国基础研究十大科技进展揭晓。   这十大基础研究进展分别是: 北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收; 查明中国陆地生态系统的碳平衡状况; 揭示A1型短指症致病机理; 发现β-抑制因子-2复合体信号缺损可导致胰岛素耐受; 实验证实诱

铁基高温超导体电子结构与超导能隙研究取得新进展

  2008年发现的铁基超导体其超导转变温度最高可达55K,是继1986年发现的铜氧化物高温超导体之后发现的第二类新的高温超导体系。它的发现,为高温超导电性的研究开辟了一个新的方向。与铜氧化物高温超导体的研究类似,铁基超导体研究的核心问题是理解其高温超导电性产生的机理。对材料电子结构

铜氧化物超导临界温度或有新决定因素

   美国能源部布鲁克海文国家实验室研究人员在17日出版的《自然》杂志上发表论文称,铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度——单位面积上的电子对数量决定的。这一结论对标准的超导理论提出了挑战。标准超导理论认为,超导临界温度取决于电子对互动情况。   认清高温超导机制有助于研发室温超导材料,对超级计算机

铜氧化物超导临界温度或有新决定因素

  美国能源部布鲁克海文国家实验室研究人员在17日出版的《自然》杂志上发表论文称,铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度——单位面积上的电子对数量决定的。这一结论对标准的超导理论提出了挑战。标准超导理论认为,超导临界温度取决于电子对互动情况。   认清高温超导机制有助于研发室温超导材料,对超级计算机、

物理所最佳掺杂铁基超导体中子散射研究取得新进展

  高温超导机理一直是凝聚态物理领域前沿难题之一。作为继铜氧化物超导体之后的第二个高温超导家族,2008年发现的铁基超导体也是通过在三维反铁磁母体中掺杂电子或空穴载流子来抑制反铁磁长程序而获得超导态。目前的研究普遍认为,自旋涨落在两者的超导电子配对过程中均扮演着重要角色,特征之一表现为在超导样品的磁

2015美国物理学会三月会议精华集萃

  美国物理学会三月会议(APS March Meeting)是由美国物理学会主办的年会,在凝聚态物理领域乃至整个物理学领域都是最为重大的国际学术会议之一。  2015年的三月会议在美国得克萨斯州的圣安东尼奥市举行,汇集了来自企业、大学以及各大重点实验室的研究者们。本文来自美国物理学会(APS)旗下

高压下铜氧化物超导体的2D-3D超导态跃变研究获进展

  自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂

超导“小时代”(28):费米海里钓铁鱼

“姜尚因命守时,立钩钓渭水之鱼,不用香饵之食,离水面三尺, 尚自言曰:‘负命者上钩来!’”                 &nb

物理所在笼型富氢化物LaH10高温超导电性研究中取得进展

  自1911年超导现象被发现以来,室温超导是人们孜孜以求的目标。然而,基于电-声耦合机制的常规超导体,其超导临界温度(Tc)通常很难超过麦克米兰极限~40K。20世纪80年代发现的铜氧化物高温超导体为实现室温超导带来希望,但是经过30多年的研究,最高Tc(常压下~134K,高压下~164K)很难进

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

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

赝能隙或是高温超导体的新相位

  通过多年的观察,美国纽约州立大学宾汉姆顿学院物理学家迈克尔·劳勒和同事找到了解开高温超导领域所谓“赝能隙”现象的关键“钥匙”。“赝能隙”或许是高温超导物质的另外一个相位(phase)。新发现或将推进室温超导研究的发展。   高温超导是指材料在某个相对较高的临界温度,电阻突降至零

我国学者揭示压力下铜氧化物超导体的2D-3D超导态跃变

  自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂

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

物理所等在铜基高温超导体中发现新颖电荷有序态

  电子具有自旋和电荷两个重要特性。铜氧化物高温超导是通过掺杂破坏自旋有序态(反铁磁有序)而实现的。在过去30年里,高温超导机制的研究主要集中在对自旋行为的理解,缺乏对电荷功能的认识。  近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)郑国庆研究组利用物理所的15特斯拉强磁场核磁共振装置,

物理所锰基绝缘体化合物中反铁磁序高压调控研究获进展

  铜氧化物和铁基高温超导体的母体化合物都具有反铁磁长程序,通过采用化学掺杂或施加压力等手段可将其反铁磁长程序有效抑制,产生反铁磁至顺磁转变,在转变点附近由于电荷,轨道、自旋、晶格等自由度的相互作用,使系统处于磁涨落状态(即奇异量子态),通常具有这种量子态的系统在低温下会呈现出超导电性。因此,抑制具

中科大2019年第12篇CNS正刊:高温超导研究取得新进展

  中国科学技术大学陈仙辉教授与复旦大学物理学系张远波课题组合作,在揭示高温超导机理方面取得新进展。研究成果于北京时间31日凌晨在线发表于国际学术期刊《自然》。  超导是物理学中最迷人的宏观量子现象之一,是日久弥新的研究领域。但是非常规高温超导的机理依然没有完全解决。如何找到通向高温超导秘密之门的钥

二维高温超导体研究取得新进展

  中国科学技术大学教授陈仙辉与复旦大学物理学系张远波课题组合作,在揭示高温超导机理方面取得新进展。研究成果于北京时间10月31日在线发表于国际学术期刊《自然》。  超导是物理学中最迷人的宏观量子现象之一,是日久弥新的研究领域。但是非常规高温超导的机理依然没有完全解决。如何找到通向高温超导秘密之门的

单层铋2212|我国学者揭示二维高温超导体机理

  从中国科学技术大学获悉,该校陈仙辉教授与复旦大学物理学系张远波课题组合作,在揭示高温超导机理方面取得新进展。研究成果近日在线发表于国际学术期刊《自然》上。  超导是物理学中最迷人的宏观量子现象之一,是历久弥新的研究领域。但是非常规高温超导的机理依然没有完全获解。找到通向高温超导秘密之门的钥匙,是

PNAS—闻海虎戴鹏程等—高温超导机理研究

最近,由中科院物理所研究员闻海虎领导的科研小组与美国田纳西大学物理系教授、橡树岭国家实验室研究员戴鹏程领导的科研小组通过合作,在铜氧化合物高温超导体的机理问题方面取得重要进展,揭示了自旋涨落和关联与高温超导的密切关系。该工作发表在《美国科学院院刊》 [Proceedings of National

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

物理所等研究团队提出镍氧化物超导母体的理论模型

  在镍氧化物LaNiO2和NdNiO2中,Ni为+1价,其3d轨道上有9个电子,最高的dx2-y2轨道半满,Sr掺杂会引入空穴,类似空穴掺杂的铜氧化物高温超导体,多年来人们一直猜测其中也可能有高温超导。最近,《自然》杂志报道在Nd1-xSrxNiO2薄膜中发现超导相,证实了这一预期[Nature

镍氧化物超导母体 为理解镍氧化物超导体提供理论基础

  在镍氧化物LaNiO2和NdNiO2中,Ni为+1价,其3d轨道上有9个电子,最高的dx2-y2轨道半满,Sr掺杂会引入空穴,类似空穴掺杂的铜氧化物高温超导体,多年来人们一直猜测其中也可能有高温超导。最近,《自然》杂志报道在Nd1-xSrxNiO2薄膜中发现超导相,证实了这一预期[Nature

我国学者发现发现新型结构和更高Tc的准一维Cr基超导体

  超导体具有零电阻效应、迈斯纳效应和约瑟夫森效应等物理特性,这使其在大电流、强磁场、微弱信号检测等诸多基础领域具有广阔的应用前途和无与伦比的优势。对新超导材料的探索和高温超导机理的研究是当前凝聚态物理中的重要研究方向。自从铜氧化物和铁基高温超导发现以来,人们寻找新型高温超导材料的目光更多的转向了过

3月17日《自然》杂志内容精选

杂志封面  封面故事:孕酮增强精子能力的机制  女性类固醇激素“孕酮”(黄体酮)是由卵巢和胎盘产生的,通过在一种已很好定性的“核孕酮受体”上发生的作用来支持受孕和胚胎形成。但由卵子周围的细胞释放的孕酮也在输卵管内刺激精子细胞,增强它们使卵子受精的能力,而孕酮这种作用的机制一直不清楚。