記者從浙江大學(xué)獲悉,英國(guó)《自然》雜志北京時(shí)間29日發(fā)表浙江大學(xué)物理系教授袁輝球及其合作者的最新研究成果:在具有二維層狀晶體結(jié)構(gòu)的鐵基超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)的“各向同性”,這是首次在二維層狀的超導(dǎo)材料中報(bào)道三維的超導(dǎo)特性.《自然》雜志評(píng)審專(zhuān)家一致認(rèn)為,這是超導(dǎo)研究領(lǐng)域一項(xiàng)非常獨(dú)特而重要的發(fā)現(xiàn), 將對(duì)研究鐵基高溫超導(dǎo)形成機(jī)理具有重要意義. kO2im+y  
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研制能量傳輸無(wú)損耗的室溫超導(dǎo)體,引發(fā)一場(chǎng)新的能源革命——這個(gè)夢(mèng)想已支持科學(xué)家探索了將近一個(gè)世紀(jì).對(duì)物理學(xué)家來(lái)講,弄清楚鐵基超導(dǎo)材料是否類(lèi)似于以前研究過(guò)的銅氧化合物高溫超導(dǎo)體是一個(gè)很重要的問(wèn)題.“假如不一樣,那就意味著新材料的發(fā)現(xiàn)比預(yù)想的還要重要得多,也許能從中發(fā)現(xiàn)全新的超導(dǎo)機(jī)制.”諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)普林斯頓大學(xué)理論物理學(xué)家菲利普·安德森這樣預(yù)言.專(zhuān)家認(rèn)為,新的鐵基超導(dǎo)材料有可能會(huì)為探究高溫超導(dǎo)機(jī)制提供一個(gè)更清晰的體系. de
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    長(zhǎng)期致力于超導(dǎo)和極端條件物性研究的浙江大學(xué)教授袁輝球,在鐵基超導(dǎo)材料發(fā)現(xiàn)后不久,就開(kāi)始關(guān)注這類(lèi)新型超導(dǎo)材料的奇特物性.作為美國(guó)拉斯阿拉莫斯國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室的用戶(hù),他成功申請(qǐng)到了該實(shí)驗(yàn)室脈沖磁鐵的使用時(shí)間,于2008年4月開(kāi)始深入研究鐵基超導(dǎo)材料在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)下的物理行為.同時(shí),袁輝球同國(guó)內(nèi)多個(gè)樣品制備小組開(kāi)展了緊密合作,與本研究相關(guān)的超導(dǎo)材料由科學(xué)院物理所王楠林小組提供. |
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    經(jīng)過(guò)數(shù)月研究,袁輝球等人發(fā)現(xiàn)鐵基超導(dǎo)材料鋇鐵砷在低溫的上臨界磁場(chǎng)具有“各向同性”的特征,也就是說(shuō)該材料的超導(dǎo)上臨界磁場(chǎng)不依賴(lài)于外加磁場(chǎng)的方向,與先前二維層狀超導(dǎo)體中所觀察到的現(xiàn)象完全不同. UI;!_C_  
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    之前基于銅氧化合物高溫超導(dǎo)體的二維層狀晶體結(jié)構(gòu),學(xué)界普遍認(rèn)為維度的降低是形成高溫超導(dǎo)的必備條件.袁輝球等人的研究則表明,低維的晶體結(jié)構(gòu)可能更有利于高溫超導(dǎo)的形成,但它并不是形成高溫超導(dǎo)的唯一因素.袁輝球說(shuō),鐵基超導(dǎo)材料雖然也具有二維層狀的晶體結(jié)構(gòu),但其電子結(jié)構(gòu)可能更接近于三維,鐵基高溫超導(dǎo)的形成應(yīng)該與其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)有關(guān). R9=,T0Y p  
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    此外,鐵基超導(dǎo)材料還表現(xiàn)出許多與重費(fèi)米子材料相類(lèi)似的性質(zhì),特別是在磁與超導(dǎo)的相互作用方面.袁輝球推測(cè),鐵基超導(dǎo)材料可能是連接低溫的重費(fèi)米子超導(dǎo)與高溫銅氧化合物超導(dǎo)的一個(gè)重要橋梁.他表示,現(xiàn)在還只是發(fā)現(xiàn)了一種新的現(xiàn)象,還需要科學(xué)家們進(jìn)一步去弄清機(jī)理. dm,b