圖:(Li0.8Fe0.2)OHFeSe超導體的晶體結構(左)和磁化率曲線(右)
(中國粉體技術網/班建偉)2013年,中國科學院物理研究所、中國科技大學就以“40K以上鐵基高溫超導體的發現及若干基本物理性質的研究”獲得國家自然科學獎一等獎。
近日,中科大陳仙輝教授研究組在鐵基超導研究領域再次取得重大進展,成功發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研究組合作,確定了該新材料的晶體結構并發現超導電性和反鐵磁共存。
相關研究成果以“Coexistence of superconductivity and antiferromagnetism in (Li0.8Fe0.2)OHFeSe” 為題在線發表在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現FeSe類新型高溫超導材料,為相關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、空氣中穩定等優點為進一步的實驗研究提供了可能,同時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,全稱超導電性,是20世紀最偉大的科學發現之一,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,電阻突然消失的現象,具備這種特性的材料稱為超導體。據了解,物理學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40K(約零下233攝氏度),這個溫度也被稱為麥克米蘭極限溫度。
在超導研究的歷史上,已經有10人獲得了5次諾貝爾獎,其科學重要性不言而喻。目前,超導的機理以及全新超導體的探索是物理學界最重要的前沿問題之一。同時,超導在科學研究、信息通信、工業加工、能源存儲、交通運輸、生物醫學乃至航空航天等領域均有重大的應用前景,受到人們的廣泛關注。
早在幾年前,就有分析人士表示,目前超導市場的潛在規模高達2000億元,其核心超導材料占比30%-40%,市場規模約800億元左右。
目前國內超導材料主要是依賴于美國和日本進口,價格昂貴,占超導應用產品50%左右的成本。從整個產業鏈價值來看,超導材料占超導設備40%-50%的成本。從盈利能力來講,超導材料盈利能力最強,毛利率約50%左右。超導行業的發展必將引發對超導材料大量的需求。
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