鐵基超導(dǎo)是一種在低溫條件下表現(xiàn)出超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)，其特征是由鐵元素組成的化合物。鐵基超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)打破了長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于鐵元素不利于形成超導(dǎo)的觀念。
物理特性
鐵基超導(dǎo)體的超導(dǎo)性主要發(fā)生在鐵基平面結(jié)構(gòu)內(nèi)，其晶體結(jié)構(gòu)分為四種類(lèi)型：（1111）、（122）、（111）和（11）。其中，“1111”體系包括LaOFePn（Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Y; Pn=P,As）和DvFeAsF（Dv = Ca,Sr）等；“122”體系包含AFeAs（A = Ba,Sr,K,Cs,Ca,Eu）等；“111”體系則有AFeAs（A = Li,Na）等；“11”體系的代表是FeSe（Te）等。
研究歷史
2006年，日本東京工業(yè)大學(xué)的細(xì)野秀雄教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了首個(gè)以鐵為主要成分的超導(dǎo)化合物L(fēng)aFeOP，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了先前普遍持有的觀點(diǎn)，即鐵元素不利于形成超導(dǎo)。2008年初，細(xì)野秀雄教授團(tuán)隊(duì)宣布在LaOFepn（x = 0.05 – 0.12）中觀察到了26K的超導(dǎo)現(xiàn)象。同年3月，中國(guó)科學(xué)院物理研究所的趙忠賢領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告了氟摻雜鐠氧鐵砷化合物的高溫超導(dǎo)臨界溫度達(dá)到52K。4月，該團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)氟摻雜釤氧化亞鐵砷化合物在高壓下超導(dǎo)臨界溫度提高至55K。此外，中科院物理所的聞海虎團(tuán)隊(duì)報(bào)告了鍶摻雜鑭氧鐵砷化合物的超導(dǎo)臨界溫度為25K（零下248.15℃）。自此，鐵基超導(dǎo)體的研究在全球范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注。鐵基超導(dǎo)體因其結(jié)構(gòu)與高溫超導(dǎo)的銅氧平面相似，被認(rèn)為是二維超導(dǎo)材料，因此盡管其臨界溫度僅為幾十K，但研究鐵基超導(dǎo)體有望幫助我們深入了解高溫超導(dǎo)的機(jī)制。
應(yīng)用前景
作為繼銅基超導(dǎo)體之后的第二大高溫超導(dǎo)家族，鐵基超導(dǎo)體具有更加豐富的物理性質(zhì)，其材料在工業(yè)、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是在核磁共振成像、高場(chǎng)磁體、電纜、電機(jī)、儲(chǔ)能等方面。《科學(xué)》雜志將其視為最具發(fā)展?jié)摿Φ男滦透邷爻瑢?dǎo)體之一。中國(guó)科學(xué)家在鐵基超導(dǎo)長(zhǎng)線制備技術(shù)上取得了顯著進(jìn)步，為鐵基超導(dǎo)體在強(qiáng)電領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
獲得榮譽(yù)
2014年1月10日，以趙忠賢、陳仙輝、王楠林、聞海虎和方忠為代表的研究團(tuán)隊(duì)因“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)研究”榮獲國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。此前，物理所趙忠賢等科研人員曾在1989年因“液氮溫區(qū)氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及研究”獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
發(fā)展現(xiàn)狀
鐵基超導(dǎo)研究已成為凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。自2008年起，鐵基超導(dǎo)研究的論文數(shù)量已達(dá)數(shù)萬(wàn)篇。截至2013年2月，全球鐵基超導(dǎo)研究領(lǐng)域引用次數(shù)排名前20的論文中，有9篇來(lái)自中國(guó)。鐵基超導(dǎo)研究不僅在基礎(chǔ)物理研究中占有重要地位，而且吸引了世界各地眾多頂尖科學(xué)家的關(guān)注。
參考資料 >
鐵基超導(dǎo)整理.百度文庫(kù).2024-10-31
高溫超導(dǎo)材料的鐵基晶體結(jié)構(gòu)分析.百度文庫(kù).2024-10-31
鐵基超導(dǎo)的應(yīng)用.百度文庫(kù).2024-10-31