圖：(Li0.8Fe0.2)OHFeSe超導體的晶體結構（左）和磁化率曲線(xiàn)（右） （中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）2013年，中國科學(xué)院物理研究所、中國科技大學(xué)就以“40K以上鐵基高溫超導體的發(fā)現及若干基本物理性質(zhì)的研究”獲得國家自然科學(xué)獎一等獎。
近日，中科大陳仙輝教授研究組在鐵基超導研究領(lǐng)域再次取得重大進(jìn)展，成功發(fā)現了一種新的鐵基超導材、料 (Li0.8Fe0.2)OHFeSe，其超導轉變溫度高達40 K以上，并與美國國家標準技術(shù)研究所中子研究中心的黃清鎮博士以及我校吳濤教授等幾個(gè)研究組合作，確定了該新材料的晶體結構并發(fā)現超導電性和反鐵磁共存。
相關(guān)研究成果以“Coexistence of superconductivity and antiferromagnetism in (Li0.8Fe0.2)OHFeSe” 為題在線(xiàn)發(fā)表在12月15日的國際權威雜志《Nature Materials》上（DOI: 10.1038/nmat4155）。
這一重要工作是首次利用水熱法發(fā)現FeSe類(lèi)新型高溫超導材料，為相關(guān)體系新超導體的探索提供了新的研究思路。該新超導體所具有的高超導轉變溫度、空氣中穩定等優(yōu)點(diǎn)為進(jìn)一步的實(shí)驗研究提供了可能，同時(shí)也為探索鐵基高溫超導的內在的物理機制提供了理想的材料體系。
超導，全稱(chēng)超導電性，是20世紀最偉大的科學(xué)發(fā)現之一，指的是某些材料在溫度降低到某一臨界溫度，或超導轉變溫度以下時(shí)，電阻突然消失的現象，具備這種特性的材料稱(chēng)為超導體。據了解，物理學(xué)家麥克米蘭根據傳統理論計算斷定，超導體的轉變溫度一般不能超過(guò)40K（約零下233攝氏度），這個(gè)溫度也被稱(chēng)為麥克米蘭極限溫度。
在超導研究的歷史上，已經(jīng)有10人獲得了5次諾貝爾獎，其科學(xué)重要性不言而喻。目前，超導的機理以及全新超導體的探索是物理學(xué)界最重要的前沿問(wèn)題之一。同時(shí)，超導在科學(xué)研究、信息通信、工業(yè)加工、能源存儲、交通運輸、生物醫學(xué)乃至航空航天等領(lǐng)域均有重大的應用前景，受到人們的廣泛關(guān)注。
早在幾年前，就有分析人士表示，目前超導市場(chǎng)的潛在規模高達2000億元，其核心超導材料占比30%-40%，市場(chǎng)規模約800億元左右。
目前國內超導材料主要是依賴(lài)于美國和日本進(jìn)口，價(jià)格昂貴，占超導應用產(chǎn)品50%左右的成本。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值來(lái)看，超導材料占超導設備40%-50%的成本。從盈利能力來(lái)講，超導材料盈利能力最強，毛利率約50%左右。超導行業(yè)的發(fā)展必將引發(fā)對超導材料大量的需求。
|
