铁基超导
化合物含铁在低温时的超导现象
铁基超导是一种在低温条件下表现出超导现象的物质,其特征是由铁元素组成的化合物。铁基超导体的发现打破了长期以来对于铁元素不利于形成超导的观念。
物理特性
铁基超导体的晶体结构分为四种类型:(1111)、(122)、(111)和(11)。其中,“1111”体系包括LaOFepn(Ln=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Y; Pn=P, As)和DvFeAsF(Dv = Ca, Sr)等;“122”体系包含AFeAs(A = Ba, Sr, K, Cs, Ca, Eu)等;“111”体系则有AFeAs(A = Li, Na)等;“11”体系的代表是FeSe(Te)等。
研究历史
2006年,日本东京工业大学细野秀雄教授团队发现了首个以铁为主要成分的超导化合物LaFeOP,这一发现颠覆了先前普遍持有的观点,即铁元素不利于形成超导。2008年初,细野秀雄教授团队宣布在LaOFepn(x = 0.05 – 0.12)中观察到了26K的超导现象。同年3月,中国科学院物理研究所的赵忠贤领导的团队报告了氟掺杂镨氧铁砷化合物的高温超导临界温度达到52K。4月,该团队又发现氟掺杂钐氧化亚铁砷化合物在高压下超导临界温度提高至55K。此外,中科院物理所的闻海虎团队报告了锶掺杂镧氧铁砷化合物的超导临界温度为25K。自此,铁基超导体的研究在全球范围内引起了广泛关注。铁基超导体因其结构与高温超导的铜氧平面相似,被认为是二维超导材料,因此尽管其临界温度仅为几十K,但研究铁基超导体有望帮助我们深入了解高温超导的机制。
应用前景
铁基超导材料在工业、医疗、国防等领域具有广泛的应用前景,特别是在核磁共振成像、高场磁体、电缆、电机、储能等方面。《科学》杂志将其视为最具发展潜力的新型高温超导体之一。中国科学家在铁基超导长线制备技术上取得了显著进步,为铁基超导体在强电领域的实际应用和产业化打下了坚实的基础。
获得荣誉
2014年1月10日,以赵忠贤、陈仙辉王楠林闻海虎方忠为代表的研究团队因“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”荣获国家自然科学一等奖。此前,赵忠贤曾在1989年因“液氮温区氧化物超导体的发现及研究”获得国家自然科学一等奖。
发展现状
铁基超导研究已成为凝聚态物理领域的热点课题。自2008年起,铁基超导研究的论文数量已达数万篇。截至2013年2月,全球铁基超导研究领域引用次数排名前20的论文中,有9篇来自中国。铁基超导研究不仅在基础物理研究中占有重要地位,而且吸引了世界各地众多顶尖科学家的关注。
参考资料
铁基超导整理.百度文库.2024-10-31
铁基超导的应用.百度文库.2024-10-31
目录
概述
物理特性
研究历史
应用前景
获得荣誉
发展现状
参考资料