中国科学团队创造55K铁基超导体转变温度世界纪录
赵忠贤高温超导的中国力量
25INTERNATIONAL TALENT 赵忠贤：高温超导的中国力量2020年5月30日是第四个“全国科技工作者日”。
5月29日，习近平总书记给袁隆平、钟南山、叶培建等25位科技工作者代表回信，表示希望全国科技工作者弘扬优良传统，坚定创新自信，着力攻克关键核心技术，促进产学研深度融合，勇于攀登科技高峰，为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。
为传播、弘扬新时代科学家精神，本刊特开设“中国科学家”栏目，诚邀广大读者撰写文章，介绍中国科学家科学报国的真实感人的故事。
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编者按赵忠贤，中国高温超导研究的奠基人之一。
1941年1月30日出生于辽宁省新民县。
1959—1964年他在中国科学技术大学物理系学习，毕业后被分配到我国低温物理与技术的发源地——中国科学院物理研究所工作。
1974年他被派往英国剑桥大学学习，从事第Ⅱ类超导体量子磁通运动研究，这一现象最早由荷兰物理学家卡末林·昂尼斯于1911年发现，之后不断有科学家为之付出不懈努力。
1977年，赵忠贤在《物理》杂志上发文阐述对“探索高临界温度超导体”的看法。
从1976年起积极倡导、推动和践行探索高临界温度超导体（以下简称高温超导体）和相关机理研究，为高温超导研究在我国的启动、扎根和发展并进入国际前列作了突出贡献。
赵忠贤是国际上最早认识到柏诺兹和缪勒关于“在Ba-La-Cu-O 中存在35K超导性可能”（后获诺贝尔奖）的重要意义的少数几位学者之一。
该工作与他多年坚持的“结构不稳定性可以导致高临界温度”的思路产生共鸣。
1987年2月，赵忠贤及合作者独立发现液氮温区高温超导体，并在国际上首次公布其元素组成为Ba-Y-Cu-O，推动了国际高温超导研究热潮。
1987年获得第三世界科学院TWAS物理奖，这是中国科学家首次获此奖项。
铁基超导体最高温度
铁基超导体最高温度
铁基超导体是指以铁和其他元素组成的一类超导体，具有高温超导性质。
自2008年首次发现以来，人们一直在寻找更高温度的铁基超导体。
目前，铁基超导体的最高超导转变温度(Tc)为135K。
然而，与其他超导体相比，这个温度仍然相对较低。
因此，研究人员一直在寻找新的铁基超导体，以提高超导转变温度。
在过去的几年里，研究人员发现了一些具有更高超导转变温度的铁基超导体。
例如，一些研究表明，强磁场下，某些铁基超导体可以实现更高的超导转变温度。
此外，一些研究表明，添加某些元素可以提高铁基超导体的超导转变温度。
虽然铁基超导体的最高超导转变温度仍然比其他超导体低，但它们具有许多其他优点，例如良好的电流承载能力和较高的临界磁场。
因此，铁基超导体仍然是许多研究人员关注的焦点，他们希望通过不断地研究和发现，最终实现更高温度的铁基超导体。
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超导进行时——记中国高温超导研究奠基人之一赵忠贤
在2016年度国家科学技术奖励大会上代表全体获奖者发言在长达一个多世纪的超导研究史中，曾出现过两次高温超导重大突破，赵忠贤及其合作者都取得了重要成果，即独立发现液氮温区高温超导体和发现系列50K（开尔文，热力学温度单位）以上铁基高温超导体并创造55K纪录。
面对接踵而来的各大奖项和荣誉，赵忠贤总是淡然处之。
他说：“我CHINA AWARDS FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY了很多关于“老大哥”的新进展，卫星、火箭、半导体等，这更坚定了他从事科学技术工作的愿望。
不过，他最初的科学目标其实并不在超导。
高中毕业前，赵忠贤曾经考虑过学地质，因为寻找矿产资源很有意义。
可惜，体检时被误检为平足。
后来他被中国科学技术大学的招生简章吸引，第一、第二志愿均填报了中科大，并于1959年被中国科学技术大学技术物理系录取。
而这一年对于中国的超导研究同样具有重要意义。
1911年，荷兰物理学家卡麦林·昂纳斯发现，在一定的低温状态下，某些固体的电阻会突然间降到一个很小的数值，几近于零。
这种状态就是超导。
了解近代历史的人或许会发现，在国际上发现超导的这一年，正好是我国辛亥革命发生的时间。
在内忧外患的双重打击下，一直到20世纪50年代新中国成立以后，我国的超导研究才开始慢慢拉开帷幕。
1952年，在海外留学研究多年的洪朝生先生，毅然决定放弃海外优渥的环境回国，并在钱三强先生的建议下投身于新中国低温物理事业的创建与发展。
1956年，由他们自行设计、自行加工的我国第一台氢气液化器调试成功，在国内首先获得了液氢。
1959年，在经历“试验—结果分析—改进—再试验”的多次反复之后，又在国内率先实现氦的液化。
实现氢与氦的液化，标志着我国低温物理研究得以展开。
这也为我国超导物理研究的开展奠定了基础。
“氦的液化为我国创造了极低温的条件，而超导研究必须建立在极低温的基础上进行。
也就是说，只有在1959年实现氦液化并创造了极低温的条件之后，中国才能够做超导研究。
铁基超导体
铁基超导体对于现代人来说，超导已经不再是一件什么神秘的事情了，普通的中学生就已经知道了所谓的超导现象：当导体的温度降到一个临界温度时电阻会突然变为零。
处于超导状态的导体称之为超导体。
超导体除了电阻为零的特殊性质之外，人们后来又发现了它的另一个神奇的性质——完全抗磁性，也就是说超导体内的磁感应强度为零，把原来存在于体内的磁场也完全“排挤”出去。
这一现象也被称为“迈斯纳效应”。
正是由于超导体的这一性质，而铁基材料通常具有铁磁性，因此被认为最不具备成为高温超导材料的条件。
但最近的科研结果却打破了这一传统的束缚，铁基超导材料成为了高温超导研究领域的一个“重大进展”。
铁基超导体的发现历程高温超导是指材料在某个相对较高的临界温度，电阻突降至零。
1986年，美国科学家发现了第一种高温超导材料——镧钡铜氧化物。
自那以后，铜基超导材料成为全世界物理学家的研究热点，超导体的临界温度也不断“飙升”，在短短几年中，铜氧化合物的超导临界转变温度就被提高到134K（常压）和164K（高压）。
然而直至今日，对于铜基超导材料的高温超导机制，物理学界仍未形成一致看法，这也使得高温超导成为当今凝聚态物理学中最大的谜团之一。
因此很多科学家都希望在铜基超导材料以外再找到新的高温超导材料，从而能够使高温超导机制更加明朗。
2008年2月23日，日本科学技术振兴机构和东京工业大学联合发布公报称，东京工业大学教授Hosono的研究小组合成了氟掺杂钐氧铁砷化合物。
该化合物是一种由绝缘的氧化镧层和导电的砷铁层交错层叠而成的结晶化合物。
纯粹的这种物质没有超导性能，但如果把化合物中的一部分氧离子转换成氟离子，它就开始表现出超导性，并且在26K（零下247摄氏度）时具有超导特性。
其实在2006和2007年Hideo Hosono小组就已经分别报道在LaFePO 和LaNiPO 材料中发现转变温度为2到7K的超导电性。
但这一次却立刻引发了人们对这一体系的强烈关注（下图为LaFeAsO的晶体结构）。
学习榜样3赵忠贤院士先进事迹心得体会.doc
学习榜样3赵忠贤院士先进事迹心得体会这样的一位榜样，很适合现在这个急功近利的世界里的人来学习！学习了赵忠贤院士的先进事迹，很是佩服这位为了祖国的科研事业做出巨大贡献的老者，他将自己的一生为奉献给了我国的高温超导研究，并且在这一方面取得了巨大的成就，实现了中国在该领域内技术的赶超！中国的超导发展相对于国外而言，在研究初期发展落后了将近50年，就是这样一个99%的人都完全不知道的领域，赵忠贤院士从1976年开始一直坚持到现在！科研就像是做冷板凳，这其中的心酸和快乐只有奋斗过的人才明白！但是赵忠贤院士却认为，进行高温超导的研究是一件令人向往的事情，就像喜欢打麻将的人一样，研究对他而言就像是爱好打麻将，内心真的喜欢，并且愿意为之不断进行研究尝试，都是快乐的！最重要的是，这项实验研究对于祖国科技的进步是有着巨大的贡献的，所以为了祖国的前途命运，刻苦钻研也是他的终生选择！我们都知道科技对于一个国家的发展是多么地重要。
尤其是在高温超导领域，我国的科技水平在过去是很落后的。
中国航空事业取得巨大的成功也离不开赵忠贤院士在高临界温度超导体方面取得的成就！他发现的液氮温区高温超导体和55K铁基高温超导体都被运用于我国的相关研制个生产方面了！有了赵忠贤院士这样的领袖型人物，越来越多的年轻人愿意投身于中国高温超导研究，推动着我国在该领域的不断进步与发展！安心做事是他的工作态度。
现在很多人都有些急功近利，沉不下心来做一件真正有意义的事情。
不为名利，只为国家的研究态度是赵忠贤院士选择。
他认为，科研是一个水涨船高、水到渠成的过程，切不可急功近利，要有长远的发展目标！这句话，对于现在的年轻人真的很受用，不光是在科研领域，其实在任何领域，这句话都是适用的，量变到质变的过程是一个积累的过程！也不要因为一时的得失而或喜或悲，未来的路还很长没我们需要脚踏实地的一步步去完成。
在新时代，相信科技的力量！也要相信自己的力量！一个国家的实力提升，依靠的还是我们每一个为之奋斗努力的人，只有立足于自身，以勤恳和她是的态度来谋发展，将个人的命运与国家的命运结合在一起，不断努力奋斗，创造更美好的中国！（版权所有，严禁转载）。
高中语文2023新高考5月名校语言文字运用模考试题练习(共六大题,附参考答案和解析)
新高考语文语言文字运用模考题练习班级考号姓名总分密切联系群众，提高解决问题的有效途径。
只有起而行之、勇挑重担，坚持问题导向，增强问题意识，敢于正视问题、善于发现问题，以解决问题为根本目的，③□□把调查研究成果转化为推进工作、战胜困难的实际成效。
18、请在文中空格处填入恰当的词语。
（3分）19、画横线的句子有语病，请修改正确。
（4分）20、在我国，“同志”一词常用于互称，表示双方地位平等，且含有尊重之意。
画波浪线的句子要表达对不良之风的批评之意，在其中使用“同志”是否恰当？请结合材料简要分析。
（4分）（二）语言文字运用Ⅱ（本题共2小题，9分）阅读下面的文字，完成下面小题。
日前，美国科研团队在空温条件下实现超导的消息引发全球关注和热议。
超导是导体在某一温度下，电阻为零的状态。
寻找近环境条件下（室温、常压）的超导材料一直是超导领域的梦想。
对物理学家而言，室温是有明确定义的，即300K，约相当于27℃。
美国科研团队在267GPa左右实现了288K左右的超导电性，对应温度为15℃。
①，但是论文的题目已经大火方方用了“室温超导”字样。
中科院物理所在微信公众号文章中表示，从美国科研团队的研究论文来看，这项工作无疑是突破性的，相关证据也很充足，如果能重复出来，搞不好未来能得诺奖。
但物理学的研究终究不是一家之言，②，这个也不例外，这项工作势必要经过行业内各个研究组的重复验证，如果经过多次重复之后，确定该结果的正确性，那将是划时代的工作。
目前国内超导领域的研究，其中重要的一方面是对于新超导材料的探索，最早可追溯至1960—1970年代。
中国在超导的一些研究方向上，目前已经达到了世界领先水平。
赵忠贤院士带领团队将铁基超导体的临界温度提高到了55K，推动中国高温超导研究③。
21、请在文中横线处补写恰当的语句，使整段文字语意完整连贯，内容贴切，逻辑严密，每处不超过15个字。
（6分）22、对于室温超导这一突破性科研成果，中科院的评价是理性而严谨的。
《一辈子就做一件事》阅读练习及答案
二、阅读下面的文字，完成文后各题。
一辈子就做一件事——记国家最高科技奖得主赵忠贤詹媛赵忠贤1964年从中国科学技术大学技术物理系毕业，被分配到中国科学院物理研究所，除去搞国防任务的五年，一直从事超导研究，他所做的主要工作就是探索高温超导体。
超导现象最早由一位荷兰科学家于1911年发现，指某些材料在低于一定的临界温度下电阻为零的现象。
“假如超导现象能在常温下实现，远程超高压输电将没有损耗，能节省很大电量。
”中国科学院物理研究所所长王玉鹏说，医疗中常用的核磁共振仪器，其核心部件就是超导磁体。
在探索十余年后，赵忠贤迎来了第一个科研高峰——1987年2月，他带领团队独立发现液氮温区高温超导体，并在国际上首次公布其元素组成为Ba-Y-Cu-O。
国际上很多实验室验证了中国的工作，掀起了国际高温超导研究的热潮。
赵忠贤因此于1987年获得第三世界科学院TWAS物理奖，他也成为首次获此奖项的中国科学家，这一成果在1989年又获得了国家自然科学集体一等奖。
随后，低谷不期而至。
20世纪90年代中后期，国际物理学界在通过铜氧化物超导体探索高温超导机理的研究上遇到了瓶颈。
国内的研究也遇冷，有人转投其他领域，但赵忠贤却坚持要坐“冷板凳”。
“热的时候要坚持，冷的时候更要坚持。
”忆及这段往事，他说，“我当时很正常，不痴迷也不呆傻。
我认为超导还会有突破，所以才坚持。
”多年的坚守之后，赵忠贤科研人生的另一个高峰出现在了“大家想都不敢想”的方向上——赵忠贤与国内的同行分别打破了国际物理学界普遍认为的40K 以上无铁基超导的“禁忌”。
2008年，赵忠贤带领其团队不仅发现了系列50K以上铁基高温超导体，还创造了大块铁基超导体55K的纪录，这项研究又为他赢得了国家自然科学奖一等奖，而他本人则在2015年被授予国际超导领域的严重奖项——Matthias奖。
在跌宕起伏之间，赵忠贤对“初心”的追逐从未变过，用他的话说：“我这辈子只做一件事，那就是寻找更好的超导材料。
国家最高科学技术奖 State Preeminent Science and Technology Award
国家最高科学技术奖State Preeminent Science and Technology AwardExplosive expert Wang Zeshan and virologist Hou Yunde received the 2017 State Preeminent Science and Technology Award - the nation's highest scientific award - on Monday.8日，火炸药专家王泽山和病毒学家侯云德获2017年度国家最高科学技术奖，这是我国最高科学荣誉。
Wang, 82, is an academician at the Chinese Academy of Engineering (CAE). He is known as the "King of Explosives" for his research into explosives. Hou, 88, also an academician at the CAE, laid the foundation for China's molecular virus research,.82岁的王泽山是中国工程院院士，他因在火炸药方面的研究被尊称为"火药王"。
88岁的侯云德也是中国工程院院士，他是我国现代分子病毒学研究的奠基人。
国家最高科学技术奖（State Preeminent Science and Technology Award）正式设立于2000年，由国家科学技术奖励委员会主办。
国家最高科学技术奖是中国五个国家科学技术奖中最高等级奖项（the highest scientific award），每年评审一次，每次授予不超过两名科技成就卓著、社会贡献巨大的个人（no more than two individuals with outstanding achievements and great social contribution），由国家主席亲自签署、颁发荣誉证书和500万元高额奖金（a prize of 5 million yuan）。
公考常识“国家最高科学技术奖得主” 考点
【常识】“国家最高科学技术奖得主”考点1.2000年得主(1)袁隆平：中国杂交水稻育种专家，中国研究与发展杂交水稻的开创者，被誉为“世界杂交水稻之父”。
他发明了“三系法”籼型杂交水稻，成功研究出“两系法”杂交水稻，创建了超级杂交稻技术体系，并提出并实施“种三产四丰产工程”。
(2)吴文俊：著名数学家，其主要成就表现在拓扑学和数学机械化两个领域。
他为拓扑学做了奠基性的工作；他的示性类和示嵌类研究被国际数学界称为“吴公式”,“吴示性类”,“吴示嵌类”,至今仍被国际同行广泛引用。
2.2001年得主(1)王选：计算机文字信息处理专家，计算机汉字激光照排技术创始人，当代中国印刷业革命的先行者，被称为“汉字激光照排系统之父”,被誉为“有市场眼光的科学家”。
(2)黄昆：主要从事固体物理理论、半导体物理学等方面的研究，被誉为“中国半导体技术奠基人”。
黄昆完成了两项开拓性的学术贡献。
一项是提出著名的“黄方程”和“声子极化激元”概念，另一项是与后来成为他妻子的里斯共同提出的“黄-里斯理论”。
3.2002年得主金怡濂：中国高性能计算机领域著名专家，中国巨型计算机事业开拓者，“神威”超级计算机总设计师，有“中国巨型计算机之父”美誉。
4.2003年得主(1)刘东生：中国地球环境科学研究领域的专家，中国科学院资深院士，被誉为“黄土之父”。
刘东生毕生从事地球科学研究，平息170多年来的黄土成因之争，建立了250万年来最完整的陆相古气候记录，创立了黄土学，带领中国第四纪研究和古全球变化研究领域跻身于世界领先行列。
(2)王永志：航天技术专家，他长期致力于中国战略导弹和运载火箭的总体设计与研制工作，参加和主持了6个导弹型号、2个运载火箭型号和“神舟”系列飞船的设计研制工作。
5.2005年得主(1)叶笃正：气象学家，他开创青藏高原气象学，创立大气长波能量频散理论，创立东亚大气环流和季节突变理论，创立大气运动的适应尺度理论，创立大气运动的适应尺度理论。
铁基
铁基高温超导体电子结构与超导能隙研究取得进展2008年发现的铁基超导体,其超导转变温度最高可达55K, 是继1986年发现的铜氧化物高温超导体之后，发现的第二类新的高温超导体系。
它的发现，为高温超导电性的研究开辟了一个新的方向。
与铜氧化物高温超导体的研究类似, 铁基超导体研究的核心问题是理解其高温超导电性产生的机理。
对材料电子结构的研究是理解材料的宏观物理性质尤其是超导电性的关键。
角分辨光电子能谱技术则是探测材料电子结构的最直接和最有力的实验手段。
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）超导国家重点实验室SC7周兴江研究组和其他研究组合作，利用自主研制的高分辨率角分辨光电子能谱系统，对铁基超导体的电子结构及超导能隙对称性展开了一系列研究，取得了一些重要进展。
铁基超导体发现后不久，他们率先研究了铁基超导体的能带结构和费米面。
在角分辨光电子能谱对(Sr,K)Fe2As2超导体的测量中[Haiyun Liu et al., Phys. Rev. B 78, 184514(2008)]，他们最早报道了铁基超导体的能带结构具有重整化效应，即实验测量的能带宽度与能带计算的结果相比表现出2~3倍的变窄。
同时,他们还首先观察到了在M点附近出现的奇特的费米面拓扑形状，存在两个类似于狄拉克椎(Dirac cone-like)结构的亮点(strong spots)。
这些结果，不能用简单的能带计算来描述和理解。
超导电性是基于两个电子形成库伯对来实现的，超导能隙的对称性对建立超导微观机理具有至关重要的作用。
周兴江研究组与其他研究组合作，最先报道了铁基超导体的能隙结构。
他们通过对最佳掺杂（Ba0.6K0.4）Fe2As2超导体的电子结构和能隙的测量[Lin Zhao et al., Chin. Phys. Lett. 25, 4402(2008)]，发现超导能隙在费米面上基本上表现为各向同性，未观测到节点（超导能隙为零）的存在。
赵忠贤：探寻超导世界
赵忠贤：探寻超导世界作者：来源：《科学导报》2017年第04期1月9日上午，在人民大会堂，赵忠贤从国家主席习近平手中接过了国家最高科学技术奖证书。
他的笑容一如既往地爽朗。
2016年9月，我国研制出全球首根百米量级铁基超导长线。
这一消息在业内引起极大的轰动。
它被认为是铁基超导材料从实验室研究走向产业化进程的关键一步，在美、日、欧等国家的铁基超导线制备还处于米级水平的时候，我国已走在世界最前沿。
赵忠贤培养和影响了一批高温超导研究优秀人才，正在引领中国走在高温超导的前沿。
而他本人也因为在高温超导领域的一次次突破，站到了最高领奖台上。
● 时隔20余年再掀高潮1987年，赵忠贤的研究推翻了传统理论，向世界证明超导临界温度可以超过40K。
一时间，世界物理学界震动了。
“北京的赵”出现在国际著名物理学刊物上……这一年，他作为五位特邀报告人之一，参加了美国物理学会三月会议，引爆全场，成为中国物理学家走上世界高温超导研究舞台的标志事件。
1986年，欧洲科学家柏德诺兹和缪勒发表了镧—钡—铜—氧体系可能存在35K超导的工作。
当时国际超导主流尚未认可这篇论文，而赵忠贤和其他少数几个学者对柏德诺兹和缪勒的论文产生了兴趣。
该文中提到的“杨·泰勒”效应与赵忠贤1977年文章中提到的“结构不稳定性又不产生结构相变会导致高的超导温度”产生共鸣，促使他立刻组织团队。
在科研条件相对简陋的情况下，开始研究铜氧化合物超导体。
从1911年荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯在汞研究中偶然发现超导电性开始，超导研究一直吸引着全世界物理学界的目光。
为了突破40K麦克米兰极限温度，世界各国的科学家多年以来不断尝试，赵忠贤做到了。
1986年底，赵忠贤团队和国际上少数几个小组几乎同时在镧—钡—铜—氧体系中突破了麦克米兰极限，获得了40K以上的高温超导体。
此后，仍在北京的实验室里埋头苦干的赵忠贤“乘胜追击”——1987年2月19日深夜，他的团队独立发现了临界温度93K的液氮温区超导体，并在国际上首次公布其元素组成：钇—钡—铜—氧。
赵忠贤：中国高温超导领军人
赵忠贤：中国高温超导领军人作者：张添来源：《今日中国·中文版》2019年第07期在高温超导领域，中国长期保持着世界领先水平。
这与中国科学院物理研究所研究员、中国科学院院士赵忠贤及其团队的努力是分不开的。
从起步到追赶，直到跻身国际前列，赵忠贤的人生与中国高温超导技术的发展紧紧联系在一起。
赵忠贤曾就读于中国科学技术大学，在校期间，“两弹一星”元勋钱三强的事迹给赵忠贤留下了深刻印象，成为其日后钻研科学的引路标。
“两弹一星”事业骨干不畏艰难，终有所成的精神也让他感受到了科研人员所必备的责任感和使命感。
1964年赵忠贤大学毕业后，就一直在中国科学院物理研究所工作。
其间，高临界温度超导体研究几乎占据了他所有的科研时光。
当时，中国超导研究刚刚起步，他日夜攻坚克难，没有设备就自己制作，经费不足便设法淘换相对便宜的二手货，“虽然很土，但很管用”，而连续加班加点则成为常态。
终于在1986年，赵忠贤带领团队获得了40K以上的高温超导体，突破了认为“超导临界温度最高不大可能超过40K”的麦克米兰极限。
一时间，多年来被奉为经典的理论被推翻了，世界物理学界可以说是地动山摇，赵忠贤也因此一举成名。
“北京的赵”成为赵忠贤的代名词，频频出现在国际超导界。
之后，超导电性低温环境的创造、发现并创造大块铁基超导体55K最高临界温度纪录等研究让赵忠贤实现了一个又一个突破。
1987年赵忠贤获得第三世界科学物理奖;1989年和2014年，两次拿下中国自然科学领域最高奖—国家自然科学奖一等奖;两次国家自然科学奖二等奖……诺贝尔物理学奖获得者柏德诺兹称赞，“赵教授及其同事们的研究成果是举世瞩目的，感谢他们为世界科技的发展和超导研究做出了重要贡献。
”人们熟悉的磁悬浮列车，医院里的核磁共振成像仪的核心部件，与传统基站相比大大改善了通信质量、服务于手机基站的高温超导滤波器等等，都离不开超导材料。
虽然听起来很陌生，但超导的确在影响着人们的生活和世界科技的进步。
赵忠贤 超导研究的“中国名片”
赵忠贤超导研究的“中国名片”作者：聂容止来源：《中国新时代》2021年第12期我国高温超导之路，赵忠贤是亲历者，也是推动者、践行者，他为高温超导研究在中国扎根并跻身国际前列作出了重要贡献。
一辈子只做一件事，很难！但他做到了。
对大多数人来说，超导是陌生又高深的科学名词。
实际上，超导就在我们身边。
人们熟悉的磁悬浮列车、核磁共振成像仪，手机基站的高温超导滤波器等，都是超导的重要应用。
高温超导是世界最前沿的研究之一，他作为开启我国高温超导研究的先驱之一，最早在我国提出要探索高温超导体，最早建议成立国家超导实验室，为我国超导发展在落后50年的情况下，实现了从追赶者到领跑者的跨越。
他带领团队两次在世界高温超导研究突破中勇立潮头，是国际公认的超导研究权威，中国高温超导研究的领军人。
他就是我国高温超导研究主要的倡导者、推动者和践行者，中国科学院院士赵忠贤。
结缘超導新民，隶属于辽宁省沈阳市，位于辽宁省中部，辽河下游平原地区。
1941年1月，赵忠贤出生在这里。
“成长在新中国的红旗下，我是听着老红军的故事、唱着《让我们荡起双桨》长大的。
”赵忠贤回忆。
1956年，党中央提出“向科学进军”的伟大号召，正上中学的赵忠贤为此心潮澎湃。
1959年，他如愿以偿，以优异的成绩考取中国科学技术大学，专攻低温物理。
开学不久，他听了“两弹一星”元勋钱三强讲述苏联的第一颗卫星的故事。
“这使我从此喜欢上科学技术，并深感责任重大。
” 当时的赵忠贤心中只有一个想法，老老实实学习，将来为国家作贡献，但“做学术带头人这种事从没想过”。
“读书时，我们讨论最多的是‘红专’问题。
”赵忠贤回忆，“红”在于内心深处的信念，“专”则要全身心地投入，不断提高业务水平，努力把组织上交给的任务完成好。
这段求学经历令他在日后的科研中学会了如何在最艰难的条件下坚持科研，如何在设备差、经费少的情况下依然把科研成果做得漂亮。
1964年，赵忠贤被分配到中国科学院物理研究所，很快成为所里重点培养的青年人才，跟随物理学家洪朝生做超导研究，由此开启了与超导长达半个世纪的不解之缘。
最高超导转变温度
最高超导转变温度
（原创版）
目录
1.超导转变温度的概念
2.超导转变温度的测量方法
3.目前最高超导转变温度的记录
4.超导转变温度的研究进展
5.常温超导体的距离
正文
超导转变温度是指在低温下，某些材料能够从普通状态转变为超导状态的温度。
在这个温度下，这些材料的电阻会突然变为零，电流可以在材料内部自由流动。
超导转变温度是一个重要的物理性质，对于研究超导材料和应用具有很大的意义。
超导转变温度的测量方法通常是通过电阻测量仪器进行的。
将待测材料置于低温环境中，然后通过电阻测量仪器测量其电阻值。
当电阻值突然变为零时，就可以确定该材料的超导转变温度。
目前，最高超导转变温度的记录是 28 开尔文。
这个记录是由中国科学家曹原在 2018 年发现的。
他发现，当双层石墨烯摆成魔角 1.1 时，可以在 1.7K 的低温下实现超导现象。
虽然目前还没有实现常温下的超导，但是科学家们已经在研究和探索如何提高超导转变温度，以实现更广泛的应用。
超导材料的应用前景非常广阔，包括能源、交通、信息等领域。
总之，超导转变温度是一个非常重要的物理性质，对于研究和应用超导材料具有很大的意义。
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新材料科学：超导体的研究进展
新材料科学：超导体的研究进展超导体是一种具有特殊电性和磁性的材料，其在低温状态下能够无阻力地输送电流，且不排斥磁场。
自20世纪初，超导现象被首次发现以来，科学界对于超导体的研究不断深入，技术亦在不断演进。
随着新材料科学的发展，各类新型超导体的出现为我们提供了新的研究思路与实践可能，给电子、能源、交通、医疗等领域带来了潜在革命性的变化。
超导现象的基本理论超导的定义与特点超导现象是指某些材料在低于其临界温度时表现出完全电阻为零和排斥磁场的特性。
超导体的两大主要特点包括：零电阻状态：在超导态下，通过超导体的电流不会产生热量损失，这使得电能传输效率达到极致。
迈斯纳效应：即超导体能够将外加磁场排斥出去，材料内部的磁场强度降至零。
这一特性使得超导体具有独特的抗磁性，有广泛应用于磁悬浮等领域。
理论模型超导现象可以通过两大理论模型进行理解：BCS理论和伦敦方程。
BCS理论：1957年，巴丁、库珀和施里弗提出BCS理论，解释了超导状态下电子如何以“库珀对”的形式存在，从而无障碍地流动。
电子之间由于声子的相互作用形成成对状态，即使在极低温环境下也不会发生散射。
伦敦方程：由伦敦兄弟于1935年提出，该方程描述了超导体中磁场如何伴随着材料的进入与退出，进一步解释了超导体的迈斯纳效应。
超导材料的发展历程超导材料的发展大致可以分为以下几个阶段：早期超导材料低温金属超导体：如铅（Pb）、铌（Nb）、锡（Sn）等金属元素，在极低温度下表现出超导性。
这一时期的研究侧重于探索各种金属和合金的液氦温度下的超导特性。
高温超导体的发现铜氧化物高温超导体：1986年，约瑟夫·阿尔维和亚历山大·穆勒发现了第一种高温超导材料—铋钙锰氧化物（Bi₂Sr₂CaCu₂O₈），其在临界温度为92K左右。
这一发现开启了高温超导材料研究的新纪元，使得科研人员对新型陶瓷类超导材料产生了浓厚兴趣。
铁基超导体铁基高温超导体：2008年，中国科研团队首次发现铁基高温超导体（如LaFeAsO），其临界温度可达到55K。
近几年来几种重要的超导体
近几年来几种重要的超导体
2001年, 日本Akimitsu 研究小组发现MgB2
T c~39K 是临界温度最高的金属化合物超导体，晶体
结构为A1B2 型六方结构,即由石墨蜂窝型结构的B
层间插入六角密集排列的Mg 原子构成,空间群为
P6/ mmm。
有望取代核磁共振成像设备中使用的
NbTi合金低温超导体。
2001年，HE T等发现三元金属间化合物超导体MgCNi3 (超导转变温度Tc~7 K)，它
具有三维简单立方钙钛矿结构，其Ni 元素含
量高，因而颇引人关注。
Mg、C 和Ni 分别对
应钙钛矿CaTiO3中的Ca、Ti 和O，有可能成
为联结两大超导材料(金属化合物和钙钛矿结
构氧化物)的纽带。
实验表明MgC x Ni3的超导
电性与其C含量有关，当x<0.88 时，MgCxNi3
样品不存在超导电性。
2003年，日本Takada 发现Na0.35CoO2.1.3H2O超导体(超导转变温度Tc~4 K)
2008年元月，日本Yoichi Kamihara发现铁基层状结构超导体La[O1- x F x]FeAs ( x～0.05-0.12)，Tc~26 K
2008年3月，中科院物理所闻海虎研究员发现Tc~25K的铁基层状结构空穴超导体(La1−x Sr x)OFeAs
2008年3月～4月中科院物理所赵忠贤院士、王楠林研究员研究小组、中国科技大学陈仙辉教授研究小组相继发现ReFeAsO1－x F x、ReFeAsO1－x（Re＝Sm，Nd，Pr，Ce，La）系列超导体，Tc~55K到Tc~31K。
中国成功掌握铁基超导技术 打破世界纪录 日本终究成了过去式
中国成功掌握铁基超导技术打破世界纪录日本终究成了过
去式
中国成功掌握铁基超导技术，是指在2020年10月7日，中国科学家利用“极端磁冷法”成功制备出超导材料中的铁基超导体，它的超导温度（Tc）达到了18.3K，打破了世界纪录。
这一重大成果使中国继续领先世界，日本终究成了过去式。
此前，日本科学家在2011年制备出铁基超导体，Tc只有13.6K，但这一技术一直没有得到改进。
而中国科学家利用“极端磁冷法”，将温度提升到了18.3K，超过了日本记录，也为世界科学领域带来了新的发展机遇。
2024年浙江高考高效提分物理新突破考前冲刺卷(二)
2024年浙江高考高效提分物理新突破考前冲刺卷（二）一、单选题 (共7题)第(1)题如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。
下列说法正确的是（ ）A．电阻R1、R2的阻值之比为4:3B．该电源的电动势为6V，内阻为3ΩC．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6WD．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1第(2)题下列说法正确的是（ ）A．空中的小雨滴呈球形是水的重力作用的结果B．物体的内能变化时，其温度一定变化C．电冰箱通电后把冰箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，没有违背热力学第二定律D．春季，柳絮像雪花般在空中飞舞是一种布朗运动第(3)题2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（）取得新突破，成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。
等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的第四态。
当物质处于气态时，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子，此时物质称为等离子体。
在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等离子体。
下列说法不正确的是（ ）A．核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能B．可以用磁场来约束等离子体C．尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体D．提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力第(4)题打弹弓是一款传统游戏，射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种，如图所示，一表演者将弹丸竖直向上射出后，弹丸上升过程中在最初1s内上升的高度与最后1s内上升的高度之比为9:1，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则弹丸在上升过程中最初1s 内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为（ ）A．45m/s；125m B．45m/s；75m C．36m/s；125m D．36m/s；75m第(5)题关于下列几幅图的说法正确的是（ ）A．图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力B．图乙中布朗运动产生原因的示意图。
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中国科学团队创造55K铁基超导体转变温度世界纪录凌晨两三点钟，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）研究员王楠林和同事陈根富、雒建林匆匆走出D楼的大门，各自回家休息。
三四个小时后，他们又回到实验室继续工作。
2008年3月，铁基超导研究竞争全面铺开，王楠林和他的同事经常要过着这样的生活：在实验室工作到凌晨，回家冲个澡，休息几个小时甚至个把钟头，便又回到实验室开始新一天的工作。
1911年,荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯发现超导之后，已经有10人因超导研究获得诺贝尔奖。
因此，对超导机理以及全新超导体的探索，是当今物理学界最重要的前沿问题之一，被誉为“20世纪最伟大的科学发现之一”。
如此重要的领域，中国科学家自然不能缺席。
自2008年以来，他们将目光逐步对准了铁基高温超导体。
这种超导体以铁为关键化学元素，与1986年欧洲科学家发现的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的电流，具有更广泛的应用。
物理所和中国科学技术大学（以下简称中科大）的中国科学家不仅首先使铁基超导体突破了“麦克米兰极限温度”（40K，约零下233摄氏度），创造了铁基超导体临界转变温度的世界纪录，并且在铁基超导的电子结构、物性和机理研究方面均达到国际一流水平，形成了强大的中国超导团队。
“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，他们确确实实已进入了这一（凝聚态物理强国的）行列。
”著名理论物理学家、美国佛罗里达大学教授Peter Hirschfeld评价道。
超导中的璞玉早在2006年，陈根富在德国马克斯-普朗克学会做访问学者时，就对当时报道的镧氧铁磷超导体很感兴趣，并认为用砷取代磷也可能具有超导等非常规的物理性质。
2007年9月，陈根富一加入物理所王楠林研究组，就提出要做镧氧铁砷超导材料的制备研究，并计划开展其他稀土替代物铈氧铁砷等材料的合成。
但稀土元素镧、铈等容易氧化，砷在空气中又可能氧化生成砒霜。
因为缺乏手套箱等基本设备，陈根富只得放弃镧氧铁砷材料的多晶制备，从难度更大的单晶生长入手。
为尽量避免稀土和砷粒被氧化，陈根富一边戴着医用胶皮手套和口罩防止砷中毒，一边迅速取出玻璃管中封存的砷和稀土，称量后立即将其封入钽管，放入高温炉中促使其进行单晶生长。
经过一段时间的摸索，闪着银白色金属光泽的片状化合物单晶合成出来，后确认为铁砷。
尽管没有生长出预期的镧氧铁砷单晶样品，实验结果也为后面的研究奠定了基础。
2008年2月18日，日本东京工业大学细野秀雄研究组报道在四方层状的铁砷化合物：掺氟的LaOFeAs（镧氧铁砷化合物）中存在转变温度为26K（零下247.15摄氏度）的超导电性。
虽然这个转变温度仍然低于40K，但却立刻引起了物理所从事超导研究人员的注意。
他们敏锐地发现，由于铁的3d轨道电子通常倾向形成磁性，因此在该种结构体系中出现26K 超导非同寻常，极有可能具有非常规的超导电性。
“镧氧铁砷不是孤立的，26K的转变温度也大有提升空间，类似结构的铁砷化合物中很可能存在系列高温超导体。
必须抓住机遇，全力以赴！”中科院院士赵忠贤和团队成员得出一致结论。
东方超导强国只有26K，远低于40K的“麦克米兰极限温度”。
当时的国际物理学界对铁基超导体仍举棋不定。
中国人的坚持彻底打消了外国人的疑虑。
“在过渡金属化合物中，除了铜氧化物，镧氧铁砷的临界温度已经非常高了。
特别是铁容易形成铁磁有序，居然能够在这么高的温度就实现超导，我们非常感兴趣。
”王楠林停下了手中的其他工作，召开组会，动员课题组全力以赴投入到铁基超导体的研究当中。
由于之前试图生长铁砷化合物单晶时积累下不少经验，陈根富很快就在刚调试好的手套箱上，以另外一种合成路径制备出临界温度超过20K的镧氧铁砷多晶样品，课题组其他成员迅速进行物性表征。
那段日子，陈根富和同事每天睡眠时间极少，不仅要自己探索新材料，还要为其他研究组提供高质量的超导样品。
当时，很多国外研究组苦于没有样品，做不了实验，纷纷向物理所请求样品支援。
美国普林斯顿大学的一位教授在E-mail中甚至提到请诺贝尔物理学奖得主P. W. Anderson给物理所所长王玉鹏写信，希望拿到一些铁基超导单晶样品。
但王玉鹏建议：“有富余的应先满足中国同行。
”随后，正如《科学》杂志一篇题为《第二类高温超导家族被发现》的报道中所说的：“接着，中国研究者（将超导研究）接管过来”。
不到一个星期的时间，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分别在SmO1-xFxFeAs（铁基砷化物）体系和CeFeAs（O,F）中观测到了43K和41K的超导转变温度，突破了“麦克米兰极限”，从而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。
这一发现在国际上引起极大轰动，标志着经过20多年的不懈探索，人类发现了新一类的高温超导体。
为进行更加系统和深入的研究，赵忠贤研究组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。
这一成就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。
在这一过程中，他们不仅率先使转变温度突破了50K，更创造了55K的铁基超导体转变温度世界纪录。
中国科学家争分夺秒的研究引领了国际超导研究的热潮，取得了举世瞩目的成就。
美国斯坦福大学教授Steven Kivelson感叹道：“让人震惊的不仅是这些成果出自中国，重要的是它们并非出自美国。
”截至2013年1月4日，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3801次，20篇主要论文SCI他引达到5145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》《今日物理》《物理世界》等国际知名学术刊物纷纷以专门评述或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”。
25年高温超导梦中国科学家此次能够占领铁基超导研究的制高点，绝非偶然。
2008年前，高温超导家族中只有铜氧化物一枝独秀。
1986年，两名欧洲科学家发现了以铜为关键超导元素的铜氧化物超导体，转变温度超过了“麦克米兰极限温度”，引起科学界轰动。
第二年，赵忠贤等人也独立发现了起始转变温度在100K以上的Y-Ba-Cu-O（钇钡钢氧）新型超导体。
大大加速了全球高温超导的研究进程，并荣获1989年国家自然科学奖一等奖。
同年，经当时的国家计委批准，物理所成立了国内第一个、也是迄今为止唯一一个超导国家重点实验室。
然而热潮之后，全球的高温超导研究遇到了瓶颈。
当时热门的铜氧化物高温超导体属于陶瓷性材料，制作工艺极其复杂，难以大规模应用。
而且其中丰富物理内涵的高温超导机理也没有得到解决。
20世纪90年代中后期，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上挖掘殆尽。
与之相伴的是，在各种国际学术期刊发表高温超导的论文越来越难，特别是高影响因子的期刊。
国内的高温超导研究也因此遭到了沉重打击，不少研究人员转向其他领域。
但赵忠贤等人坚信“作科学研究是为了探索物质世界的奥秘”，顶着“没有好文章”的压力，继续在某些具有特殊磁或电荷性质的层状结构体系中探索可能存在的高温超导体。
十年磨一剑。
在中科院物理所和中国科学技术大学的科学家们锲而不舍的坚持之下，终于找到了第二类高温超导家族。
与第一类高温超导家族相比，铁基超导体三维性更强，自身的物理问题很丰富，有可能填补一些临界温度高的超导体不能满足的方面，在临界磁场和临界温度较高的器件方面发挥巨大的作用。
比方说，铁基超导薄膜带材在4.2K温度和30特拉斯磁场下，超导临界电流密度可以达到每平方厘米10万安培，未来可以应用于MRI和储能等方面的超高强磁场领域。
“对铁基超导体的研究或许能够成为打开高温超导迷宫之门的钥匙。
”《科学美国人》评价道。
但赵忠贤也强调，所有超导体包括金属合金超导体在应用的角度来讲都是互补而不是替代的。
因此，铁基超导家族的发现只是一个开始，此次获奖也将是对人们思想解放的一次鼓励。
中国超导团队中国在铁基超导上的成就绝非只是最初四个研究组的功劳。
来自各个科研院所的科学家在铁基超导上的研究成果为中国打造了强大的超导团队。
“中国在超导基础研究方面有一支竞争力非常强的人才队伍，其浩繁的任务量不是靠几个人或几个课题组就能完成的。
”王楠林认为，从合成材料到物理实验、第一性原理计算，再到微观理论，都有中国科学家在参与，特别是重要的实验技术都有中国人的身影，这种整体的进步更能让人看到中国在铁基超导体方面的成绩。
在他看来，中国在超导领域的竞争力与20多年前完全不同。
20世纪90年代，国内超导工作的深刻程度与国际先进水平差距很大，主要突破是在合成超导材料以及初步表征上，在提供电子结构和电子微观状态信息的一些当代尖端实验技术方面落后很远。
而现在，中国在这些方面已经拥有一批受到良好训练的超导研究工作者，在铁基超导的电子结构、物性研究和机理研究方面均取得了国际一流的研究成果。
“如果现在铁基超导家族出现一个有意思的系统，可以看到引领性的工作主要是由中国的科研人员在做。
”他说。
当已经发现的1111、122铁基超导体系不断产出优秀论文的时候，物理所研究员靳常青坚持认为“别人嚼过的馍没味道”，要做出自己的新体系。
通过不懈的尝试和探索，他终于找到了第三种全新的111体系LiFeAs超导体，引起了强烈的国际反响。
LiFeAs的自旋激发行为和其他体系有着明显的不同，这对进一步探索高温超导的内在机制和提高超导转变温度都有重要的意义。
浙江大学物理系教授许祝安和曹光旱领导的团队在1111结构材料中采用+4价Th部分替代稀土离子，在Gd1-xThxFeAsO体系也获得大致相同的最高超导转变温度；该小组还是国际上最先利用Co、Ni进行FeAs层内的元素替代并发现也可以诱导超导电性的研究组之一。
这是首次在准二维层状的超导体中发现了超导态的各向同性，揭示了铁基超导材料有更好的应用前景。
2010年，物理所陈小龙课题组发现了钾铁硒超导体系，并将临界温度升高到30K以上，相距其他超导体不远。
钾铁硒在物理性质和电子结构上与铁砷超导体存在较大差别，对之前研究铁基超导所形成的物理基本看法又起到了第二次推动作用。
在材料方面，清华大学物理系教授薛其坤、陈曦及物理所研究员马旭村等在新材料制备技术和测量技术的帮助下，确认了铁硒超导体具有更大的能隙和超导转变温度，为揭开铁硒等铁基超导体的超导机制之谜打下坚实基础。
此次研究中，中国科学家借用名为“分子束外延”这一半导体领域的制备技术，制造出了超高质量的铁硒超导单晶薄膜。