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中科大鐵基超導(dǎo)研究再次取得重大進(jìn)展。陳仙輝教授研究組日前首次利用水熱反應(yīng)方法，成功發(fā)現(xiàn)一種新型鐵基超導(dǎo)材料——鋰鐵氫氧鐵硒化合物，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)40K(-233.15℃)以上，為探索鐵基高溫超導(dǎo)的內(nèi)在物理機(jī)制提供了理想的材料體系。
超導(dǎo)是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，指的是某些材料在溫度降低到某一臨界溫度，或超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，電阻突然消失的現(xiàn)象，具備這種特性的材料稱為超導(dǎo)體。1968年，美國物理學(xué)家麥克米蘭根據(jù)傳統(tǒng)理論計(jì)算推斷，超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度一般不能超過40K，這個(gè)溫度被稱為麥克米蘭極限。在超導(dǎo)研究歷史上，已有10人獲得5次諾貝爾獎(jiǎng)。目前，超導(dǎo)機(jī)理以及全新超導(dǎo)體的探索，是物理學(xué)界最重要的前沿課題之一。中科大與中科院物理所合作完成的“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”，今年1月問鼎2013年度國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
陳仙輝研究組發(fā)現(xiàn)的新型超導(dǎo)材料，由鐵硒層與鋰鐵氫氧層交替堆垛而成，鐵硒層和鋰鐵氫氧層之間由極其微弱的氫鍵相連，具有高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度、空氣中穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。他們還與國內(nèi)外研究組合作，通過結(jié)合X射線衍射、中子散射和核磁共振三種技術(shù)手段，精確地確定了該新材料的晶體結(jié)構(gòu)，且在低溫約8.5K時(shí)超導(dǎo)電性與反鐵磁性共存。
該項(xiàng)成果12月15日在線發(fā)表在國際著名期刊《自然·材料》上。專家稱，這是首次利用水熱法發(fā)現(xiàn)鐵硒類新型高溫超導(dǎo)材料，為相關(guān)體系新超導(dǎo)體探索提供了新思路。
