高温铁基超导的中国热度

觅得铁基高温超导

日本的上述研究结果引起了中国科学家的注意。赵忠贤和团队成员分析后认为，镧氧铁砷不是孤立的，26K的转变温度大有提升空间，类似结构的铁砷化合物中很可能存在系列高温超导体。之后，中国科学技术大学陈仙辉研究组和王楠林研究组几乎同时在实验中分别观测到了43K和41K的超导转变温度，突破了“麦克米兰极限”，证明铁基超导体是继铜氧化物后的又一类非常规高温超导体，在国际上引起极大轰动。中科院物理研究所赵忠贤研究组将该类铁砷化合物的超导临界温度提升至55K（零下218.15摄氏度），利用高压合成技术制备出一大批不同元素构成的铁基超导材料并制作了相图，这标志着铁基高温超导家族基本确立。

中国科学家在铁基高温超导方面发表了一系列研究论文，引起了国际同行的极大关注。据不完全统计，中国科学家在铁基超导体研究上的8篇代表性论文SCI他引达到3800多次，20篇主要论文SCI他引达到约5150次。2013年2月，中国科学院国家科学图书馆统计数据显示，世界范围内铁基超导研究领域被引用数排名前20的论文中，9篇来自中国，其中7篇来自物理所。《科学》《自然》等国际知名学术刊物纷纷对其作出专门评述，或将其作为亮点进行跟踪报道。中国科学家的铁基超导体工作研究也因此被评为《科学》杂志“2008年度十大科学突破”、美国物理学会“2008年度物理学重大事件”及欧洲物理学会“2008年度最佳”。

中国科学家的出色表现赢得了国际同行的高度评价。美国佛罗里达大学教授、著名理论物理学家彼得赫胥菲尔德说：“一个或许本不该让我惊讶的事实就是，居然有如此多的高质量文章来自北京。他们的出色表现证明中国确确实实已进入了凝聚态物理强国行列。”

催生全新超导时代

高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为3类：大电流应用、电子学应用和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。而中国科学家在高温超导体方面取得的突出研究成果，特别是确立的新的超导家族以铁为关键化学元素，与传统铜氧化物高温超导体相比，在工业上更加容易制造，同时还能够承受更大电流，具有更广泛应用价值，为全面变革人类生产和生活奠定了基础。

在传统高温超导体应用方面，近年来国内外已相继研制成功了多种应用超导器件和材料，这些成果已经渗透入人类的工作、学习和生活中。比如，高温超导滤波器已被应用于手机和卫星通讯，并明显改善了通信质量；超导量子干涉器件装备在医疗设备上使用，则大大加强了对人体心脑探测检查的精确度和灵敏度；世界上首个超导示范变电站也已在我国投入电网使用，其体积小、效率高、无污染等优点引领着未来变电站发展趋势。

赵忠贤坦言，与同时期处于研发高潮的激光技术相比，超导科技的应用还远远不够，其在科学研究、信息通讯、工业加工、能源存储、交通运输、生物医学乃至航空航天等领域中的广泛而重大应用价值没有得到充分开发。而他看来，促进超导应用实现跨越式发展的途径不外乎两个方面，一是发展和改进现有实用超导材料的制备工艺，提高制冷系统的性能，提高可靠性和降低成本，同时大力开拓和培育应用市场。二是探索新的更适于应用的超导材料。随着人们对铜氧化合物超导体及铁基超导体的微观机理的了解，凝聚态物理学将迎来新突破，更适于应用或具有更高临界温度的超导体将可能被发现，一旦取得决定性突破，甚至实现室温超导，人类将迎来梦寐以求的超导时代。（记者　张保淑）