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经济日报:决战“超导之巅”——记2013年度国家自然科学奖一等奖项目铁基高温超导研究团队

来源:经济日报

本报记者 沈 慧

设想一下,如果能将超导材料的转变温度提高到室温,人们的生活将会发生怎样的变化?

那时,人们将再也不会为电子产品发热而苦恼、一次充电即能维持手提电脑几个月的使用、出门就能轻松乘坐时速几百公里以上的磁悬浮“无轮”列车……

这一切正是超导零电阻、完全抗磁特性的应用。遗憾的是,这些特性只有在某些材料温度降低到某一临界温度时才会出现。正因如此,寻找到更高超导临界温度的超导体成为全世界物理学家的研究热点。在超导研究史上,更有10人5次斩获诺贝尔奖。

我国科学家赵忠贤、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和中国科技大学研究团队,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”,一举摘下2013年度国家自然科学一等奖桂冠。此前,这一奖项已经连续3年空缺。

“中国如洪流般涌现的研究成果标志着,在凝聚态物理领域,中国已经成为一个强国”。国际知名科学刊物《科学》在其“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的专题评述中,毫不吝惜赞美之词。

然而,他们一路走来,并非坦途。

时间回溯到上世纪90年代。当时,国际物理学界倾向认为铜氧化物超导体能给出的信息基本被挖掘殆尽,高温超导体研究进入瓶颈期,国内相关研究人员纷纷转向其他领域。

“很难出成绩,不要做了”,有人泼冷水。深知高温超导科学重要性的他们顶着“没有好论文”的压力,二十年如一日坚持在高温超导研究领域默默耕耘:

缺少设备?自己买来零件组装!“虽然很土,但很管用,坏了修,修了坏,现在若是再坏,就得换套新设备了,因为一个好零件都不剩了!”赵忠贤两手一摊,笑着调侃道。

1998年,正值欧美国家超导科研机构和公司招兵买马之际,闻海虎毅然回国,欣然拿着每月只有1000多元的工资,他说,如果不回来,就对不起前辈对他的提携。

2008年,铁基超导研究正热时,5人共用一套实验设备,每人用3天,临近实验关键时刻,他们则调换时间加班加点继续奋战,陈仙辉的学生说,“如果实验有了新发现,即便深夜,他也会兴奋地跑过来。”

印度诗人泰戈尔说,只有经历地狱般的磨炼,才能炼就创造天堂的力量。

我们问高温超导研究团队:苦不苦?虽表述各异,他们的答案却坚定而一致:很辛苦也很快乐!

事实证明,二十多年的坚守和无数个日夜的付出是值得的。2008年,经过多年能量积蓄的中国铁基超导研究成果出现井喷:

陈仙辉研究组和王楠林研究组同时独立观测到了43K和41K的超导转变温度,突破了麦克米兰极限,证明了铁基超导体是高温超导体,这是继铜氧化物高温超导体后,人类发现的又一类新的高温超导体;

赵忠贤研究组创造了55K(-218.15℃)的铁基超导体转变温度纪录并制作了相图,被国际物理学界公认为铁基高温超导家族基本确立的标志;

闻海虎研究组合成了世界上首个空穴型铁基超导体,推翻了过去对于铁基超导体必须是电子型的片面认识;

王楠林研究组与方忠研究组合作,最早提出了铁基超导材料母体中的条纹自旋密度波相,这一预言随后被国内外同行的中子散射实验证实。一时间,世界上数十家一流的研究机构都在向物理所暨国家实验室要求提供样品;

截至2013年1月4日,铁基超导体的8篇代表性论文SCI共他引3810次,20篇主要论文SCI共他引5145次。

“一个或许根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,他们确确实实已进入了这个(凝聚态物理强国)行列”,著名理论物理学家Peter Hirschfeld教授如是说。

面对突如其来的荣誉,他们却冷静异常,“成绩属于集体,个人只是其中的一分子”。国家自然科学一等奖只能有5位获奖者,赵忠贤说,还有许多人的名字没有放进去,他们的目标是探索更适合大规模应用的高温超导体。

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经济日报:决战“超导之巅”——记2013年度国家自然科学奖一等奖项目铁基高温超导研究团队
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