圖：(Li0.8Fe0.2)OHFeSe超導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)（左）和磁化率曲線（右） （中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）2013年，中國(guó)科學(xué)院物理研究所、中國(guó)科技大學(xué)就以“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)的研究”獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
近日，中科大陳仙輝教授研究組在鐵基超導(dǎo)研究領(lǐng)域再次取得重大進(jìn)展，成功發(fā)現(xiàn)了一種新的鐵基超導(dǎo)材、料 (Li0.8Fe0.2)OHFeSe，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)40 K以上，并與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所中子研究中心的黃清鎮(zhèn)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(jié)構(gòu)并發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)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” 為題在線發(fā)表在12月15日的國(guó)際權(quán)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(xiàn)FeSe類新型高溫超導(dǎo)材料，為相關(guān)體系新超導(dǎo)體的探索提供了新的研究思路。該新超導(dǎo)體所具有的高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度、空氣中穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究提供了可能，同時(shí)也為探索鐵基高溫超導(dǎo)的內(nèi)在的物理機(jī)制提供了理想的材料體系。
超導(dǎo)，全稱超導(dǎo)電性，是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，指的是某些材料在溫度降低到某一臨界溫度，或超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，電阻突然消失的現(xiàn)象，具備這種特性的材料稱為超導(dǎo)體。據(jù)了解，物理學(xué)家麥克米蘭根據(jù)傳統(tǒng)理論計(jì)算斷定，超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度一般不能超過(guò)40K（約零下233攝氏度），這個(gè)溫度也被稱為麥克米蘭極限溫度。
在超導(dǎo)研究的歷史上，已經(jīng)有10人獲得了5次諾貝爾獎(jiǎng)，其科學(xué)重要性不言而喻。目前，超導(dǎo)的機(jī)理以及全新超導(dǎo)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(dǎo)在科學(xué)研究、信息通信、工業(yè)加工、能源存儲(chǔ)、交通運(yùn)輸、生物醫(yī)學(xué)乃至航空航天等領(lǐng)域均有重大的應(yīng)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(dǎo)市場(chǎng)的潛在規(guī)模高達(dá)2000億元，其核心超導(dǎo)材料占比30%-40%，市場(chǎng)規(guī)模約800億元左右。
目前國(guó)內(nèi)超導(dǎo)材料主要是依賴于美國(guó)和日本進(jìn)口，價(jià)格昂貴，占超導(dǎo)應(yīng)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(dǎo)材料占超導(dǎo)設(shè)備40%-50%的成本。從盈利能力來(lái)講，超導(dǎo)材料盈利能力最強(qiáng)，毛利率約50%左右。超導(dǎo)行業(yè)的發(fā)展必將引發(fā)對(duì)超導(dǎo)材料大量的需求。
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