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2011年01月24日15:21 | 中國發展門戶網 www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關鍵詞： 2010科學發展報告 2010 科學發展報告 中國科學院院士 

超導材料的低轉變溫度或者很強的各向異性制約了超導材料的推廣應用。探索高溫超導的形成機制，尋求提高超導轉變溫度的有效途徑和進一步改善超導材料的性能是當前國際物理學研究中的一項重大挑戰。2009年中國在超導材料特性研究領域取得了重要進展，浙江大學袁輝球教授在《2010科學發展報告》上撰寫了“二維超導材料的三維超導特性”一文，對這些研究成果進行了扼要介紹。

文章指出鐵基高溫超導體是在2008年初發現的一類新型超導材料。與銅氧化合物高溫超導體相類似，鐵基超導體都具有二維層狀的晶體結構。超導上臨界磁場表征超導態抵抗外加磁場的能力，是研究超導態的一個重要物理參量。對于二維層狀超導材料，其上臨界磁場一般表現出很強的各向異性，在實際應用中存在很大的局限性。同時，材料的二維性一直被認為是形成高溫超導的一個必要條件。

袁輝球教授等人在國際上率先研究了鐵基高溫超導體上臨界磁場的各向異性特征，發現鐵基超導材料上臨界磁場表現出很強的三維超導特性，低溫臨界磁場的大小不依賴外加磁場的方向。這是首次在二維層狀化合物中觀察到超導的各向同性特征。這項工作發表在《自然》雜志上，評審專家認為該工作對研究鐵劑高溫超導的形成機制具有重要意義。

袁輝球教授還指出，鐵基超導的這種奇特性質是由其三維化的電子結構所決定的，從而說明二維電子特性并不是形成高溫超導的必要條件。除了各向同性的超導特征外，他們還從實驗上確認鐵基高溫超導具有很高的上臨界磁場。這兩個重要的物理性質表明，鐵基高溫超導材料將是一類非常有應用前景的新型超導材料。

文章最后指出各向同性或者很弱的各向異性是鐵基高溫超導的一個普遍特征，這與銅氧化合物高溫超導和有機超導等二維層狀超導體有著本質的不同，其物理起源尚待進一步研究。（摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2010科學發展報告》）

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