記者從中國科技大學(xué)獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室陳仙輝教授小組在鐵基超導(dǎo)體研究方面取得重要進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了鐵基超導(dǎo)體中的大同位素效應(yīng)。國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》5月7日發(fā)表了這一研究成果。

　　傳統(tǒng)的ＢＣＳ理論（解釋常規(guī)超導(dǎo)體的超導(dǎo)電性的微觀理論）預(yù)言，超導(dǎo)體的最高溫度不會超過麥克米蘭極限的39Ｋ（－234攝氏度）。在以往的研究中，只有1987年發(fā)現(xiàn)的銅氧化合物超導(dǎo)體打破了這一極限，被稱為高溫超導(dǎo)體。最近，在鐵基磷族化合物中發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)電性其超導(dǎo)臨界溫度可達(dá)55Ｋ，同樣突破了傳統(tǒng)ＢＣＳ理論預(yù)言的麥克米蘭極限。這是第一個非銅基的高溫超導(dǎo)體，掀起了高溫超導(dǎo)研究的又一次熱潮。

　　中國科大陳仙輝小組通過氧和鐵同位素交換，研究鐵基超導(dǎo)體釤氧氟鐵砷化合物和鋇鉀鐵砷化合物中超導(dǎo)臨界溫度和自旋密度波轉(zhuǎn)變溫度的變化，發(fā)現(xiàn)氧同位素效應(yīng)非常小，但是鐵同位素效應(yīng)非常大。陳仙輝小組的發(fā)現(xiàn)表明，探尋晶格與自旋自由度之間的相互作用對理解普適的高溫超導(dǎo)電性機理是非常重要的；鐵基高溫超導(dǎo)體同位素效應(yīng)可能具有和銅氧高溫超導(dǎo)體同位素效應(yīng)類似的物理起源，這為普適的高溫超導(dǎo)機理研究開辟了新的思路。

　　由于同位素交換實驗是十分精細(xì)的實驗，需要對實驗樣品有非常嚴(yán)格的控制，因而實驗難度非常大。《自然》雜志審稿人對陳仙輝小組的同位素實驗給予了高度肯定，指出：“實驗結(jié)果十分精確，表明在兩種材料有大的鐵同位素效應(yīng)”，并認(rèn)為該結(jié)果的意義非常重大。