中科大发现新的铁基超导材料超导转变温度高达40K以上
中国科学团队创造55K铁基超导体转变温度世界纪录
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。
2014杨凌事业单位笔试公共基础之科技常识：什么是铁基高温超导
2014杨凌事业单位笔试公共基础之科技常识：什么是“铁基高温超导”?【导语】1月10日铁基高温超导研究成果夺国家自然科学一等奖，那么大家一定会问什么是“铁基高温超导”?通过下面这篇文章我们讲为大家揭开它的科学之谜，做好科技知识的普及工作。
什么是“铁基高温超导”?超导，全称超导电性，是20世纪最伟大的科学发现之一，指的是某些材料在温度降低到某一临界温度，或超导转变温度以下时，电阻突然消失的现象。
具备这种特性的材料称为超导体。
物理学家麦克米兰根据传统理论计算断定，超导体的转变温度一般不能超过40K(约零下233摄氏度)，这个温度也被称为麦克米兰极限温度。
中国科学家首先发现了转变温度40K以上的铁基超导体，接着又发现了系列的50K 以上的铁基超导体。
目前，超导的机理以及全新超导体的探索是物理学界最重要的前沿问题之一。
同时，超导在科学研究、信息通讯、工业加工、能源存储、交通运输、生物医学乃至航空航天等领域均有重大的应用前景，受到人们的广泛关注。
【新闻热点】以赵忠贤、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/北京凝聚态国家实验室和中国科学技术大学研究团队因为在“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”方面的突出贡献获得了国家自然科学一等奖。
相关链接：1989年,物理研究所“液氮温区氧化物超导体的发现及研究”曾获当年国家自然科学一等奖【中国科学家引领了国际研究铁基高温超导的热潮】上个世纪九十年代中后期，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被挖掘殆尽，通过铜氧化物超导体探索高温超导机理的研究遇到了瓶颈，国际上的相关研究也进入低谷。
但超导研究所的研究人员们一直坚持在高温超导研究领域默默耕耘。
这些年来，铁基超导体系不断产出优秀论文，引起了强烈的国际反响。
物理所的靳常青找到了第三种全新的以LiFeAs为代表的111体系超导体，这对进一步探索高温超导的内在物理机制和提高超导转变温度都有重要的意义。
中国铁基超导世界领先 或将翻天覆地改变世界
中国铁基超导世界领先或将翻天覆地改变世界铁基超导——凝聚态物理天空中闪耀的新星在2014年1月10日国家科学技术奖励大会上，多年空缺的国家自然科学一等奖被铁基超导研究团队获得。
随着新闻报道的铺开，“铁基高温超导”一词再次被人们所关注。
自2008年凝聚态物理学领域掀起铁基高温超导研究热潮以来，铁基超导的科学研究已经步入第六个年头，发表的有关铁基超导研究论文已经数万篇。
截止到2013年2月，全世界在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。
铁基超导至今仍然是凝聚态物理基础研究的前沿科学之一，吸引了世界上诸多优秀科学家的目光。
为什么铁基超导如此特别？它的发现对基础物理研究有着什么样的重要影响？中国人在铁基超导洪流中起到了什么样的角色？这还得从神秘又奇特的超导体说起。
1911年4月8日，荷兰莱顿实验室的昂尼斯等人利用他们刚刚液化的最后一种气体——液氦研究金属在低温下的电阻，当他们把金属汞降温到4.2 K（热力学温标中0 K对应着零下273.2摄氏度，4.2 K即相当于零下269摄氏度）时，发现其电阻值突然降到仪器测量范围的最小值之外，即可认为电阻降为零。
昂尼斯把这种物理现象叫做超导，寓意超级导电，他本人因此获得了1913年的诺贝尔物理学奖。
继第一个超导体金属汞被发现之后，人们又陆续发现了许多单质金属及其合金在低温下都是超导体。
1933年，德国物理学家迈斯纳指出，超导体区别于理想金属导体，除了零电阻外，它还具有另一种独立的神奇特性——完全抗磁性。
超导体一旦进入超导态，就如同练就了“金钟罩、铁布衫”一样，外界磁场根本进不去，材料内部磁感应强度为零。
同时具有零电阻和抗磁性是判断超导体的双重标准，单凭这两大高超本领，超导就具有一系列强电应用前景。
利用零电阻的超导材料替代有电阻的常规金属材料，可以节约输电过程中造成的大量热损耗；可以组建超导发电机、变压器、储能环；可以在较小空间内实现强磁场，从而获得高分辨的核磁共振成像、进行极端条件下的物性研究、发展安全高速的磁悬浮列车等等。
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。
铁基超导体研究取得重要进展
铁基超导体研究取得重要进展[本刊讯]近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室、中国科学院强耦合量子材料物理实验室的陈仙辉教授研究组在铁基超导研究领域取得了重大进展，成功发现了一种新的铁基超导材料（Li0.8Fe0.2）OHFeSe，其超导转变温度高达40开以上，并与美国国家标准技术研究所中子研究中心的黄清镇博士以及中科大吴涛教授等几个研究组合作，确定了该新材料的晶体结构并发现超导电性和反铁磁共存。
相关研究成果在线发表在12月15日的Nature Materials上。
铁基高温超导体是目前凝聚态物理领域的研究热点，其机理还没有得到完全理解，FeSe类超导体以其诸多独特的性质被认为是研究铁基超导机理的理想材料体系。
尤其是近期报道的生长于SrTiO3衬底上的FeSe单层薄膜的零电阻转变温度高达100开以上，更加激起了科学家对于这一体系的浓厚兴趣。
然而，对于FeSe类超导材料，目前研究较为广泛的AxFe2Se2（A=K，Rb，Cs）体系存在严重的相分离，反铁磁绝缘相与超导相的共生导致该类材料的结构与性质非常复杂，从而使得研究其内在的物理机制变得非常困难。
而FeSe 单层薄膜以及通过液氨等低温液相插层方法合成的Lix（NH2）y（NH3）1-yFe2Se2等化合物在空气中极不稳定，无法深入研究其物理性质。
为了能够深入探究铁基高温超导的物理机制，亟需寻找到新的具有高的超导转变温度且空气稳定。
并适合物理测量的FeSe类超导材料。
陈仙辉研究组首次利用水热反应方法成功发现了一种新的FeSe类超导材料（Li0.8Fe0.2）OHFeSe，超导转变温度高达40开以上。
通过结合X射线衍射。
中子散射和核磁共振三种技术手段精确确定了该新材料的晶体结构。
此外，发现该结构中严重畸变的FeSe4四面体有利于超导，这与FeAs类超导体中完美的FeAs4四面体有利于超导完全不同。
同时比热、磁化率和核磁共振数据表明该新超导材料在低温约8.5开存在反铁磁序，并与超导电性共存。
2014年12月时事资料
2014年12月时事政治 一、国内部分： 1.12月1日，长江经济带海关区域通关一体化改革实现流域全覆盖，南昌、武汉、长沙、成都、重庆、贵阳、昆明等7个海关加入改革。
当天，流域12个关区的海关特殊监管区域也纳入区域通关一体化，长江全流域真正实现了“12关如1关”。
这标志着京津冀、长江经济带、广东地区三大区域通关一体化改革全面实施。
2.中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央全面深化改革领导小组组长习近平12月2日上午主持召开中央全面深化改革领导小组第七次会议并发表重要讲话。
他强调，改革开放在认识和实践上的每一次突破和发展，无不来自人民群众的实践和智慧。
要鼓励地方、基层、群众解放思想、积极探索，鼓励不同区域进行差别化试点，善于从群众关注的焦点、百姓生活的难点中寻找改革切入点，推动顶层设计和基层探索良性互动、有机结合。
3.中国工商银行伦敦分行于当地时间12月1日晚在伦敦宣布正式对外营业。
这是新中国成立以来，中国大陆地区银行在英国设立的首家分行，也是2008年国际金融危机以来，第一家得到英国相关监管部门授权的银行。
4.12月1日，中国铁建股份有限公司（中国铁建）承建的尼日利亚首都阿布贾至卡杜纳州现代化铁路（阿卡铁路）铺通仪式在卡杜纳州瑞卡萨镇隆重举行。
阿卡铁路的全线贯通标志着尼日利亚现代化铁路建设迈出坚实步伐，也标志着首条采用中国标准的现代化铁路扎根非洲大地。
5.中国国民党主席马英九12月2日下午在党内高层会议“中山会报”上宣布，他3日将请辞党主席职务。
6.在首个国家宪法日到来之际，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示。
他强调，宪法是国家的根本法，是治国安邦的总章程，是党和人民意志的集中体现，具有最高的法律地位、法律权威、法律效力。
坚持依法治国首先要坚持依宪治国，坚持依法执政首先要坚持依宪执政。
要坚持党的领导、人民当家作主、依法治国有机统一，坚定不移走中国特色社会主义法治道路，坚决维护宪法法律权威。
铁基超导：让我们出乎意料
铁基超导：让我们出乎意料——2008十大科学进展解读（二）--------------------------------------------------------------------------------本报记者陈瑜2008年以前，假如一位学生在参加研究生入学面试时，将铁基化合物列为高温超导材料，该学生只会不及格。
这种假设透露了一个信息：该学生对基础知识的掌握不过关。
铁基材料通常具有铁磁性，被认为最不具备成为高温超导材料的条件。
但历史开了一个大玩笑。
在美国《科学》杂志公布的2008年十大科学进展中，铁基高温超导材料名列其中。
在由科技日报社组织，部分院士、多家中央新闻单位以及该报读者参与评选的“2008年国内十大科技新闻”中，该发现同样入围。
———事件回放———铁基化合物惊现超导特性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，东京工业大学教授细野秀雄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。
但是26K的临界温度并没有突破麦克米兰极限(一般认为，传统超导临界温度最高只能达到39K，被称为麦克米兰极限)。
临界温度可达到55K一个多月后，中国科学技术大学微尺度国家实验室的陈仙辉教授和中国科学院物理研究所的王楠林研究员领导的研究小组几乎同时发现新的铁基高温超导材料，其超导临界温度超过了40K。
紧接着，中国科学院物理研究所的赵忠贤院士领导的研究小组又将这一纪录提高到55K。
“该材料是除铜氧化合物高温超导体之外，第一个临界温度超过40K的非铜氧化合物超导体，突破了…麦克米兰极限‟。
”丁洪认为，这也使人们相信铁基高温超导材料不是传统超导体。
———新的突破———打破铜氧化合物垄断“该发现最大的意义在于实现了高温超导基础研究领域上新的突破，为新型高温超导研究指明了一个新的方向。
铁基高温超导体研究进展
图 1 SmFeAs (O , F) 的结构示意图 ,它具有 ZrCuSiAs 的四方结构 , 图中的黑色虚线代表一个原胞 (图引自文献[ 5 ])
在 ZrCuSiA s (1111) 型结构的铁基超导体被发 现后不久 , ThCr2 Si2 型铁基超导体也被发现具有超 导电性 ,其最高超导温度可达到 38 K[11] . 我们组在 国际上较早地开展了对 122 结构铁基超导体的研 究 ,成功地合成了 ThCr2 Si2 型结构的 Ba1 - x M x Fe2 A s2 ( M = La 和 K) 样品 ,并系统地研究了其热电势 ( T EP) 和霍尔系数 ( RH ) [12 ] . Ba Fe2 A s2 母体的电阻 率在 140 K 附 近 存 在 一 个 异 常 , 这 与 L nO FeA s (1111) 体系母体行为很类似. 通过 La 部分替换 Ba , 可以使这个电阻异常行为向低温漂移 ,但是在低温 并没有出现超导电性. Ba Fe2 A s2 和 L a 掺杂 Ba Fe2 A s2 样品的霍尔系数 ( RH ) 及热电势 ( T EP) 都为负 值 ,这表明它们都是 n 型载流子 ,而 Ba1 - x Kx Fe2 A s2 样品的霍尔系数 ( RH ) 及热电势 ( T EP) 为正值 ,这表 明其是 p 型载流子 ,这与电子型载流子的 L nO1 - x Fx FeA s 体系是不一样的. 结果明确表明 ,p 型载流子 掺杂在 122 结构中也同样可以实现超导电性. 2. 1. 3 1111 结构中氧缺陷导致的超导电性
这里将主要介绍我们组在铁基超导体方面的最 新研究进展 ,文章分为三个部分 :第一部分介绍新型 高温超导材料探索及物性研究 ;第二部分介绍铁基 超导体的单晶制备以及物性研究 ;第三部分介绍铁 基超导体的电子相图以及超导和自旋密度波共存的 研究进展. 最后 ,在已完成的工作基础上提出了一些 今后的研究方向和发展前景.
创新是引领发展的第一动力
创新是引领发展的第一动力授课人新乐四中相伟丹课程导入：党的十八届五中全会确立了创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，这被视为关系中国发展全局的一场深刻变革。
而创新发展被列于“五大发展理念”之首，为什么？一、创新为何摆在发展全局的核心位置1.创新是新科技革命和全球变革的大势所趋。
新科技革命加速到来将引发人类社会深刻改变a.科学领域重大突破：暗物质暗能量反能量极有可能有突破性进展量子通信引发变革托克马克装置可破能源瓶颈仿生材料可使人获新生物质结构重大突破b.另一方面，全球产业变革不断：能源革命加快推进互联网技术广泛应用制造业形态改变生物技术开辟新的发展空间这些导致了冲击全球经济体系。
c.创新已成为大国竞争的新赛场2.创新是国家发展的形式所迫a.我国经济过高速发展后，处于跨越“中等收入陷阱”的紧要关头。
解释：中等收入陷阱，指的是当一个国家的人均收入达到中等水平后，由于不能顺利实现经济发展方式的转变，导致经济增长动力不足，最终出现经济停滞的一种状态。
按照世界银行的标准，2012年我国人均国内生产总值达到6100美元，已经进入中等收入偏上国家的行列。
当今世界，绝大多数国家是发展中国家，存在所谓的“中等收入陷阱”问题。
经济学家认为摆在亚洲国家面前的陷阱是中等收入陷阱。
亚洲许多国家，近几十年来飞速发展，由低收入国家步入了中等收入国家之列。
但随之而来的很可能就是中等收入陷阱。
“中等收入陷阱”国家的十个方面的特征，包括经济增长回落或停滞、民主乱象、贫富分化、腐败多发、过度城市化、社会公共服务短缺、就业困难、社会动荡、信仰缺失、金融体系脆弱等。
经验表明，只有依靠科技创新转变发展方式才能迈过中等收入陷阱。
3.创新是中华民族伟大复兴的国运所系一个国家的强大与其科技水平的高低和经济结构的优劣有很大关系举例：三次科技革命解决当前突出矛盾，维持长期持续健康发展，都必须依靠科技的支撑引领二、科技创新已经成为引领发展的关键支撑1.战略高技术领域实现重大突破A．“十二五”期间，我国战略高技术水平持续提升，有力提升了国家竞争力a载人航天探月工程b载人深潜和自动深潜器创造新纪录c天基工程带动经济社会发展d超级计算机占领国际制高点e移动通信产业实现跨越式发展2.基础研究涌现一批世界前沿成果A量子科学：中国科大-清华大学联合研究小组实现16公里的世界上最远距离的隐形态。
深圳市罗湖区2022-2023第一学期期末九年级物理检测试题
2022—2023学年度第一学期期末质量检测九年级物理本试卷共10页，20题，满分70分，考试用时60分钟水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)一、单选题（本题共7 小题，每小题只有一个正确选项，每小题2 分，共14分）1. 焦耳是英国物理学家，一生致力于实验研究，他的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。
下列四个物理量中，哪个物理量的单位不是．．以焦耳的名字作为单位的（）A．热量B．电荷量C．能量D．电功2. 煤气是生活中常见的燃料，它是无色无味的气体。
为了安全，在煤气中添加了一种有特殊气味的气体，一旦发生煤气泄漏，人很快就能闻到这种气味，及时排除危险。
下列现象中哪个与这个的原理不同．．（）A. 打开香水瓶盖后，满屋都充满香味B. 从烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡C. 炒菜时加点盐，菜就有了咸味D. 在箱子里放一个樟脑丸，过些日子一开箱子就能闻到樟脑的气味3. 质量相等的金属块A和B，放在沸水中煮了足够长的时间后取出，并立即分别投入质量相等，温度也相同的两杯冷水中，当两杯冷水的温度不再升高时，测量发现装有金属块A的杯中的水温高于装有金属块B的杯中的水温。
关于金属块A和B，下列说法中正确的是（）A. 金属块A的比热容更大B. 全属块A含有更多的热量C. 金属块A有更好的导热性D. 金属块A放入冷水中时的温度更高4．将甲和乙两个相同的泡沫塑料小球用绝缘细线悬挂，甲带正电，乙不带电，当甲、乙小球静止后，会出现的情形是下图中的（）5. 小罗家里新装了一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。
密码识别成功时仅S 1闭合，灯L 发光，然后照亮人脸进行识别，但不开锁；人脸识别成功后S 2才会闭合，电动机M 工作，成功开锁。
下列电路设计符合要求的是（ ）A B C D6. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。
两个透明容器中密封着等量的空气，U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
复旦强关联二维材料研究获得进展
Байду номын сангаас
复 旦 强 关 联 二 维 材 料 研 究 获 得 进 展
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复 旦 大 学 物 理 系 张 远 波 教 授 课 题 组 通 过 一 种 新 的 实 验 方 法—— 可 控 电荷 插 层 ，实 现 了对 强 关 联 二 维 材 料 ｌ Ｔ － Ｔ ａ Ｓ ， 晶 体 相 变 的全 面 研 究 。相 关 研 究 论 文 《 二 硫 化 钽 薄 层 中 的 可 控 相 变 》 发 表 于 《自然 ・ 纳 米 技 术 》 。 论 文 第 一 和 第 二 作 者 分 别 为 复 旦 大 学 物 理 系 ２ ０ １ ２ 级 博 士 生 於 逸 骏 和２ ０ １ １ 级 博 士 生 杨 叻 原 。这 是 该 课 题 组 一 年 内在 纳 米 技 术 领 域 国 际 顶 尖 学 术 期 刊 《自然 ・ 纳 米 技 术 》 刊 发 的 第二篇论 文 。 目 前 ， 人 们 广 泛 关 注 的 二 维 材 料 绝 对 大 多数 都 是 半 导 体 ，譬 如 材 料 领 域 最 红 火 的 石 墨烯 、 二 硫 化 钼 等 ，但 对 于 强 关 联 二 维 材 料 的研 究还 远 没 有 引起 应 有 的重 视 。 强 关 联 材 料 的 性 质 比 半 导 体 材 料 更 复 杂 丰 富 。不 同于 半 导 体 材 料 内部 电子 可 以被 认 为 是 独 立 运 动 、相 互 不 产 生 影 响 的 ， 强 关 联 材 料 内 部 电 子 之 间 ， 存 在 很 强 的 相 互 作 用 。这 种 电子 或 者 电子 与 声 子 之 间 的 强 相 互
科 搜 循 思
Ｓｃ ｉ Ｃ ｆ ｌ Ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈＩ １ ０ｌ ０
铁基超导材料研究进展
铁基超导材料研究进展作者：万勇来源：《新材料产业》2017年第07期2008年2月，日本东京工业大学Hideo Hosono教授团队的研究发现，铁基氧磷族元素化合物LaOFeAs中，将部分氧（O）以掺杂的方式用氟（F）取代，可使其临界温度达到26K，这一突破性进展开启了科学界新一轮的高温超导研究热潮。
我国科研人员凭借在该领域的长期积累，开展了一系列卓有成效的研究工作，发现了众多新型超导结构类型，创造了56K的最高超导转变温度的世界纪录，并在超导机理方面取得了一系列的进展。
目前为止，发现的铁基超导材料主要有铁磷族和铁硫族化合物。
铁基超导材料大致可以分为以下几大体系：①“1111”体系，包括LnOFePn（Ln=La、C e、P r、N d、S m、G d、T b、D y、H o、Y；Pn=P、As）以及DvFeAsF（Dv=Ca、Sr）等；②“122”体系，包括AFe2As2（A=Ba、Sr、K、Cs、Ca、Eu）等；③“111”体系，包括AFeAs（A=Li、Na）等；④“11”体系，包括硒化亚铁（FeSe）、碲化亚铁（FeTe）等。
此外，近年来，陆续还有一些新的体系出现，如以Sr3Sc2O5Fe2As2为代表的“32522”体系、以Sr4Sc2O6Fe2P2为代表的“42622”体系，以及以La3O4Ni4P2为代表的“3442”体系等[1-3]。
一、铁基超导材料的研究新进展1.新材料的制备中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授团队通过水热反应方法，制备出一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物：（Li0.8Fe0.2）OHFeSe，其超导转变温度达40K以上，该新材料由铁硒层和锂铁氢氧层交替堆垛而成，两者之间由极其微弱的氢键相连。
测量结果显示，该材料在约8.5K的低温存在反铁磁序，并与超导电性共存[4]。
美国艾姆斯国家实验室与德国波鸿鲁尔大学合作，制备出一种纯单晶铁基超导材料CaKFe4As4，在没有少量掺杂剂（如钴、镍）存在的情况下，临界温度高达35K。
铁基超导材料的结构及研究进展
铁基超导材料的结构及研究进展作者：李继春雷俊玲夏芳敏来源：《新材料产业》 2017年第7期一、前言2006年和 2007年，日本东京工业大学的Hosono小组相继发现LaOFeP[1] 和LaNiPO [2] 具有超导电性，超导临界转变温度(T C )均在10K以下，这一发现没有引起外界的关注。
2008年初， Hosono小组通过在LaFeAsO体系中掺杂F元素得到具有超导电性的LaFeAsO 1-xF x ，超导临界转变温度为26K[3] ，自此引发了关于铁基超导材料的广泛研究。
其中中国科学院先后合成多种铁基超导材料，并将最高临界转变温度(Sm 0.95 La 0.05 O 0.85 F 0.15 FeAs)T C 提高到57K [4] 。
与传统的金属基低温超导材料铌锡和二硼化镁（MgB 2 ）等相比，铁基超导材料具有较高的临界转变温度和上临界场H c2 [5] 。
铁基超导材料临界转变温度T C 比铜氧化物超导材料低，但其各向异性较小，晶界弱连接性较弱，在强磁场下仍具有较强的载流能力，其临界电流密度J c 可达到 10 5 A/cm 2 以上 [6] ，可以应用于强磁场的环境。
二、铁基超导材料的分类目前，已合成的铁基超导材料种类众多，按照组成和晶体结构主要分为 4大体系：“1111” 体系、“122” 体系、“111” 体系和“11” 体系。
1.“1111”体系研究进展“1111” 体系是最早发现的铁基超导材料体系，研究也最为广泛。
该体系化学通式为LnOFeAs，其中Ln代表稀土金属元素，用F元素对O位进行掺杂，空间结构如图1所示，为ZrCuSiAs型四方晶系结构，由绝缘层（LnO层）与超导层（FeAs层）交错层叠而成， L n - O层提供载流子， F e - A s层传输超导电流。
该体系的显著优点是具有较高的超导临界转变温度和临界电流密度，可以应用于强电领域和电子学方面。
LaOFeAs母体没有超导特性， Hosono小组发现当该物质中11％左右的氧离子被氟离子替换后，超导临界转变温度达到最高为26K [3] ，并且加压后临界转变温度随之提高。
铁基超导研究：以老带新坐热基础研究“冷板凳”
铁基超导研究：以老带新坐热基础研究“冷板凳”作者：暂无来源：《发明与创新·大科技》 2014年第3期邱晨辉1月10日，以赵忠贤、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（下称“物理所”）和中国科学技术大学（下称“中科大”）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”，获得了2013年国家自然科学一等奖，这是中国自然科学领域的最高奖。
此前，这一科学成果早已在国际学界名声斐然。
国际知名科学刊物《科学》在“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的专题评述中评价道：“中国如洪流般涌现的研究结果标志着，在凝聚态物理领域，中国已经成为一个强国。
”这对基础研究相对薄弱的中国来说十分不易。
更让人感慨的是，这样一个巨大的科学成果，9位主要完成人平均年龄只有49岁，倒推到实验完成时的2008年，这一数字还要减去5岁，这还未把平均年龄20多岁的博士生算进去。
可以说，在金融管理等实用专业火爆、基础研究专业相对被忽视的今天，仍有很多年轻人坚守在科学路上。
锲而不舍才能突破“失败”超导，全称超导电性，是指某些材料降低到某一临界温度，电阻突然消失的现象。
具备这种特性的材料称为超导体。
科学家麦克米兰根据传统理论计算推断，超导体的转变温度不能超过40K（约-233℃）。
然而，人类对超导的应用是否确实只能被限制在40K以下，还是麦克米兰使用的传统理论本身存在缺陷?40K麦克米兰极限温度是否可能被突破？物理学家要做的是在一次又一次的实验中去证实或证伪这个问题。
1986年，两名欧洲科学家发现以铜为关键超导元素的35K铜氧化物超导体，很快包括中国科学家在内的研究团队将铜氧化物超导体的临界转变温度提升到液氮温区以上，突破了麦克米兰极限温度，使它成为高温超导体。
2007年10月以来，物理所研究员王楠林、陈根富研究组也加入这个研究的行列。
也就是在那时，在读博士董靖开始零距离接触超导。
此前，在董靖心目中，科学家是一出手就解决问题的“大牛”。
--超导技术 超凡脱俗_原材料
超导技术超凡脱俗_原材料不久前，我国科学家在铁基超导体统一相图研究上取得进展，人们对铁基超导的物理特性认识更进一步。
而在3年前，中科院物理所和中国科技大学的研究团队以在铁基超导研究上的突破，获得国家自然科学一等奖，结束了该奖项连续3年的空缺。
超导为何如此重要？如果采用超导输电线，我国每年节省的电量相当于数十个发电厂的发电量把材料置于零下两三百摄氏度的温度下，将会怎样？超导材料的表现是：电阻突然消失了。
这可不是简单的变化，零电阻的超导体被认为有望给电力工业带来革新。
日常生活中，电器、电线会发热，是因为电流和电器、电线发生了“摩擦”，这种“摩擦”就是电阻的来源，电阻产生的热量实际是电能浪费。
事实上，电在从发电厂“赶往”工厂、住宅、学校的路上，就已经被输电线的电阻消耗了不少。
专家介绍，因为电阻为零，超导材料在传输电的过程中就没有损耗。
此外，采用超导输电还能简化变压器、电动机和发电机等热绝缘，并保证输电的稳定性，提高输电的安全性。
有专家测算，目前采用铜或铝导线的输电损耗约为15%，我国每年的输电损耗就达1000亿度左右；如果采用超导输电线，每年节省的电量相当于数十个发电厂的发电量。
超导材料另一个特性是完全抗磁性，即超导体一旦进入超导态，就如同练就了“金钟罩、铁布衫”一样。
这是因为超导体在靠近磁场时会在其表面感应出超导电流，这个超导电流会在超导体内部产生一个与外磁场方向相反大小相等的磁场，外界磁场根本进不去，两种磁场相互抵消，从而体内的磁感应强度为零。
专家表示，无论是先置入外磁场中后降温到超导态，还是先降温到超导态再放入外磁场中，外磁场的磁力线都无法穿透到超导体内部。
超导磁体具有体积小、稳定度高、耗能少等多种优势，因此临床上采用的高分辨核磁共振成像技术，很多依靠的是超导磁体。
抗磁性还让超导体能在交通领域大展身手。
由于磁力线几乎无法进入超导体的体内，将超导体置于普通磁体产生的磁场中时，会达到悬浮的效果，高速超导磁悬浮列车设想应用的正是这一原理。
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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中科大高温超导取得最新突破
中科大高温超导取得最新突破
无
【期刊名称】《大学科普》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】最近，日本和中国科学家相继报告发现了一类新的高温超导材料——铁基超导材料。
3月25日，中国科技大学微尺度国家实验室的陈仙辉教授在国际上首次获得临界温度超过40K的铁基超导体，其研究论文发表在5月25日出版的《自然》上。
【总页数】1页(P16-16)
【作者】无
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM26
【相关文献】
1.高温超导技术规模化生产工艺的突破——记2006年度国家科技进步二等奖项目《高性能铋系高温超导长带材的研制与开发》 [J], 杨帆
2.超导研究重取得大突破：二硫化钽薄膜更高温 [J],
3.我国高温超导材料与技术的实际应用取得重要突破 [J],
4.高温超导材料3D打印技术取得突破 [J],
5.中国科技大学高温超导研究取得重要突破首次发现临界温度超过40K的非铜氧化物超导体 [J],
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超导临界温度的最高纪录
超导临界温度的最高纪录超导材料是一类具有极低电阻和强电磁场排斥特性的材料，它们在低温条件下表现出超导现象。
超导临界温度是一个重要的指标，它反映了超导材料在何种温度下可以表现出超导性质。
本文将介绍超导临界温度的最高纪录，并探讨其背后的科学原理和应用前景。
铜基和铁基超导体是已知具有最高超导临界温度的两类材料。
1993年，铜基超导体La2-xSrxCuO4创造了当时的最高纪录，其超导临界温度达到了约40K。
而在2008年，铁基超导体LaFeAsO1-xFx的发现打破了这一纪录，将超导临界温度提升到了约55K。
这一突破引起了全球科学界的广泛关注。
随后的研究工作又相继发现了一系列具有更高超导临界温度的铁基超导体，其中最高的记录是2015年发现的H3S，其超导临界温度高达203K。
超导材料之所以能够具备这样高的超导临界温度，是因为它们具有特殊的电子结构和晶格结构。
在超导材料中，电子之间通过库仑相互作用形成了一对对偶的电子态，称为库珀对。
这些库珀对在超导材料中可以自由运动而不受到散射的影响，从而产生了超导现象。
而超导临界温度则取决于材料中的电子结构和晶格结构，以及外界对材料的影响。
铜基超导体的超导临界温度之所以较高，是因为它们的电子结构中存在着铜氧层。
这种铜氧层中的电子具有特殊的能带结构，使得它们能够形成稳定的库珀对。
而铁基超导体的超导临界温度之所以更高，是因为它们的晶格结构中存在着铁砷层。
这种铁砷层中的电子同样具有特殊的能带结构，从而促使库珀对的形成。
不过，目前对于铁基超导体的超导机制仍存在争议，科学家们正在继续研究中寻找答案。
超导临界温度的提升对于超导技术的发展具有重要意义。
超导材料在电力输送、电子器件和磁共振成像等领域具有广泛的应用前景。
超导电缆可以实现高效率的电力输送，超导电子器件可以实现低功耗的电子设备，而超导磁共振成像可以提供更高分辨率的医学影像。
因此，提高超导临界温度可以进一步推动超导技术的发展，促进其在实际应用中的推广和应用。
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环境 ， 它也会影响全球的安全、 贸易和气候 。
报 告说 ， 过去 ｌ ０年全 球 变暖速 度 呈放 缓 趋 势 ， 但 北
极 气温持 续 增 长 ， 其速 度 是 世界 其 他 地 区的 两倍 ， 其中
阿拉 斯加 今 年 １月 的 气温 高 出往 年 同期 ｌ ０摄 氏度 ， 创 造 新 纪录 。 由 于气温 升 高 ， 北极 熊栖 息及捕 猎 的 主要 场
量 手段表 明 ，该新 超 导材料 在 低 温约 ８ ． ５ Ｋ存 在反铁 磁
序， 并 与超 导 电性 共存 。 专 家称 ，这是 首 次利 用水 热法发 现铁硒 类新 型 高温
超 导材料 ， 为相 关体 系新超 导体 的探 索提供 了新 的研 究
度相 对 去年 略微 增加 ，但 仍 远 不足 以与 最厚 的 １ ９ ８ ８年
（ 超过 ４米 ）相 比 。北极 夏 季 海冰 整 体 减 少趋 势 未 变 ，
２ ０ ０ ７年 至 ２ ０ １ ４年这 ８ 年是 自 １ ９ ７ ９年 开 始卫 星 观 测 以
思路 。 同时 ， 该新超 导 体所 具有 的 高超 导 转 变温度 、 空 气
来北极夏季海冰覆盖面积最小的 ８ 年， 其 中今年是第六
材料。
陈仙 辉研 究组 首次利 用水 热反 应方 法 ，成功发 现 了
一
所— — 北极 海冰 面积 尤其夏 季 的海 冰 面积缩 小 ， 生活在
加 拿 大哈得 孙 湾西部 的 北极 熊数 量 从 １ ９ ８ ７年 的 近 １ ２ ０ ０头降 至 ２ ０ １ １ 年 的约 ８ ０ ０头 ， 好 在 北 极其 他 地 区的
［ 导 读 ］中 国科 学技 术 大 学 合 肥微 尺度 物质 科 学 国
家 实验 室 陈仙 辉 教授 研 究组在 铁 基 超 导研 究领 域取 得 重 大进展 。 发 现 了一种 新 的铁 基超 导 材料 锂铁 氢氧铁 硒
两倍 的速 度 变暖，这一持 续 ３ ０年之 久的 “ 北极 放 大效
小。
中稳 定等优点， 为进一步的实验研 究提供 了可能 ， 并为
探 索铁 基 高温超 导 的 内在 物理 机 制提 供 了理 想 的材料
交替堆垛 而成 ， 铁 硒层 和锂 铁 氢氧层 之 间 由极 其微 弱 的
氢键 相连 。 他 们 与 美 国国家标 准技 术研 究所 中子研 究 中
北 美 大陆积 雪面积 ６月降 至历 史第 三低 。 由于 积 雪量
心的黄 清镇博 士以及 中国科大吴涛教授 等几个研究组
合作 ， 通过 结合 ｘ射 线 衍射 、 中子 散射 和 核磁 共振 三种
技 术 大学合 肥微 尺 度 物质 科 学 国家 实验 室 陈仙 辉 教授
著 改 变 了北极 的 生态 系统 ， 有 更 多证 据表 明北极 熊数 量
因此 下 降。
研 究组 在铁 基超 导研 究领 域取 得 重大进展 ， 发 现 了一种 新的铁基超 导材料 锂铁 氢氧铁 硒化合 物『 （ Ｌ ｉ ０ ． ８ Ｆ ｅ ０ ． ２ ）
铁 基 高 温超 导体 是 目前 凝 聚 态物 理 领 域 的研 究 热
点， 铁硒（ Ｆ ｅ ｓ ｅ ） 类超导体 以其诸 多独特的性质被认为是
研 究铁基 超 导机理 的理 想材 料 体 系。 为 了能够深入 探 究
铁 基 高温超 导 的物 理机 制 ， 亟 须寻找 新 的具 有 高的超 导 转 变温度 且 在 空 气稳 定 的、 适合 物理 测 量 的铁 硒 类超 导
Ｏ ＨＦ ｅ Ｓ ｅ ］ ， 其 超 导 转 变温 度 高达 ４ ０ Ｋ（ 零下２ ３ ３ ． １ ５摄 氏 度） 以上 ， 并确 定该 新材料 的 晶体 结构 ， 发现 其超 导 电性
和 反铁磁 共存 。
这份《 北极报 告单》 自２ ０ ０ ６年 以来每 年发布一次 ，
今 年 的报 告 由 １ ３个 国 家的 ６ ３名科 学 家共 同完成 。 北极 变暖 不 仅 会 影 响在 这 个脆 弱地 区 生 活 的人 与
科 技 信 息
北 极 变 暖 速 度 是 其 他 地 区 两 倍
北 极 熊 数 量 因此 下 降
『 导读 ］美 国 国 家海洋 和 大气 管理局 １ ７日发 布报 告
说， 被称为“ 地球 冰 箱 ” 的 北极今 年 继 续 以世 界 其 他 地 区
中科大发现 新的铁 基超 导材料
超导转变温度高达 ４ ０ Ｋ以上
应” 显著 改变了北极 的生态 系统， 有更 多证据表 明［ （ Ｌ ｉ Ｏ ． ８ Ｆ ｅ ０ ． ２ ） ０ ＨＦ ｅ Ｓ ｅ ］ ， 其 超 导 转 变温 度 高达 ４ ０ Ｋ ｆ 零下 ２ ３ ３ ． １ ５摄 氏度 ） 以上 ， 并确 定该 新材 料 的 晶体 结 构，
发 现其超 导 电性 和反铁 磁 共存 。
美 国 国 家海 洋 和 大气 管理 局 １ ７ 日发 布 报 告说 ， 被
称为“ 地球 冰 箱” 的 北极今 年 继 续 以世 界 其 他 地 区两倍 的速 度 变暖 ， 这 一持 续 ３ ０年之 久 的 “ 北 极放 大 效应 ” 显
科技 日报 讯 （ 记 者吴 长锋 通讯 员杨 保 国 ） 中 国科 学
北极 熊数 量仍相 对稳 定 。
种新 的铁硒 类超 导材料锂 铁 氢氧铁 硒 化合 物 ， 超 导转
变温度 高达 ４ ０ Ｋ 以上 。该 材料 由铁硒 层 和锂 铁 氢氧层
从 积 雪 面积 来说 ，北极 今 春积 雪 面积低 于 １ ９ ８ １ 年
至２ ０ １ ０年 同期 平均 值 ， 欧亚 大 陆积 雪面积 ４月创新 低 ，
偏低 ， 加 上 春 季 气温偏 高 ， 俄 罗斯 西部 、 北欧斯 堪 的纳 维 亚半 岛 、 加 拿 大亚 北极 区和 阿拉 斯加 西部 的积 雪 消失 时 间比往 常早 了 ３到 ４周 时 间。
就 海冰 而言 ， 今 年 ３月 北极 海冰 面积 最 大 时 ， 其 厚
技 术手段 ， 精 确地 确 定 了该 新材 料 的晶体 结构 。 几种 测