本報訊 1月29日，英國《自然》雜志發(fā)表浙江大學物理系袁輝球教授及其合作者的最新研究成果：在具有二維層狀晶體結構的鐵基超導體中發(fā)現(xiàn)超導態(tài)的“各向同性”，這是首次在二維層狀的超導材料中出現(xiàn)三維的超導特性。
　　《自然》雜志評審專家一致認為，這是超導研究領域一項非常獨特而重要的發(fā)現(xiàn)，將對研究鐵基高溫超導形成機理具有重要意義，同時這一成果也在該雜志的重點欄目被加以介紹。這項研究由浙江大學、美國拉斯阿拉莫斯國家實驗室以及中國科學院物理所共同完成，浙江大學是第一作者和通訊作者單位。
　　1911年，荷蘭物理學家?？恕た帧ぐ耗崴拱l(fā)現(xiàn)把汞冷卻到4.2開爾文時（約零下269攝氏度）電阻突然消失，這是人類首次發(fā)現(xiàn)超導現(xiàn)象。近年來新的超導材料相繼被發(fā)現(xiàn)，每次發(fā)現(xiàn)都推動科學家投身相關的研究熱潮。人們熟知的磁懸浮列車和核磁共振成像技術就是超導技術的實際應用。2008年初，日本科學家宣布發(fā)現(xiàn)了一種基于鐵砷層面的新型超導材料LaFeAsO1-xFx，其超導轉變溫度高達26開爾文。
　　浙大長江特聘教授袁輝球在鐵基超導材料發(fā)現(xiàn)后不久就開始關注這類新型超導材料的奇特性質。他經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，通過采用脈沖強磁場等極端實驗條件，鐵基超導材料的溫度-磁場相圖的研究范圍被極大地延伸了，同時他發(fā)現(xiàn)了令人驚異的現(xiàn)象：鐵基超導材料(Ba,K)Fe2As2在低溫的上臨界磁場幾乎與外加磁場的方向無關，具有“各項同性”的特征。這是首次在二維層狀的超導體中發(fā)現(xiàn)了超導態(tài)的“各向同性”，表明鐵基超導具有與銅氧化合物高溫超導非常不一樣的性質，為揭示鐵基超導材料的形成機理提供了重要的物理信息。鐵基超導材料的這種奇特的超導性質是由其獨特的電子結構所決定的。袁輝球等說，這類鐵基超導材料雖具有二維層狀的晶體結構，但其電子結構可能更接近于三維。因此，二維電子特性并不一定是形成高溫超導的必備條件。此外，鐵基超導材料也表現(xiàn)出許多與重費米子材料相類似的性質，特別是在磁與超導的相互作用方面，袁輝球還推測，鐵基超導材料可能是連接低溫的重費米子超導與高溫銅氧化合物超導的一個重要橋梁。（萬潤龍 周煒）