非常规超导的机理研究,超导研究基本可以分为四个大方向。探究两个电子配对的原因;二是找到新的高温超导资料,探寻新超导材料的物理特性;三是超导独有的物理特性,宏观量子相干和量子磁通物理特性研究;四是超导应用。闻海虎说,物理所目前主要立足前三个方向进行研究。这三个方向,国家自然科学基金委都有项目支持。
超导形成机理还没有突破借助于原子晶格振动配对的模式。超导在理论和物理理解上可能面临大的突破,闻海虎和他研究组的同事主要在超导机理和磁通物理方面作些探索。目前为止。已经开始探测到两个电子是如何克服排斥作用,进行配对的如果弄清楚这些机理,对合成新资料有很大指导作用。不过现有的资料中,还有很多机理没有搞清楚,比如氧化物超导体机理就没搞清楚。大家都说那是块诺贝尔奖牌,谁搞清楚了谁就能摘取。
闻海虎读研究生时就开始做低温超导研究,1985年。1986年氧化物高温超导资料被发现后,就转向高温超导研究。1998年,完成洪堡学者研究项目后回到物理所,同年获得国家杰出青年基金的资助,继续这一领域的研究。国家杰出青年基金的支持下,和同事一起对高温超导体磁通动力学中的一些重要问题进行了创新性的研究,获得了一些重要成果,局部效果获得了国家自然科学奖。
闻海虎、王玉鹏率领的非常规电子态物质性质”团队获国家自然科学基金委创新研究群体资助。该群体包括10名具博士学位的青年骨干,2003年。有2位中科院院士,5人获得国家杰出青年基金,3人入选中科院“百人计划”研究群体在前期工作的基础上,进一步在高温超导电性、有机超导体的微观机理、过渡金属氧化物中自旋输运和重费米子超导体等凝聚态物理中的一些前沿课题开展工作。目标是形成一个在国际上具有一流竞争力、致力于非常规电子态物质性质研究的群体,争取在非常规电子态物质性质方面取得一批令国际同行关注的效果。
美国近年略微减少了对超导研究的支持,从全球范围来看。但日本和欧洲都在加大这方面的投入。现在研究能力、研究手段、理解能力和仪器设备各方面得到很大改善。想,发现新的能大规模应用的超导资料的时间不会太长。闻海虎说,从非常规超导研究的整体情况来看,现在超导机理研究也到一个攻坚阶段。现在已经可以深入到电子层次去观测和研究问题,不像几年前我还停留在宏观信号的层面进行研究,更多的猜想。
中国目前在超导领域虽然总体水平和研究规模不及日本和美国,闻海虎介绍。但无论是基础研究还是应用研究,都与世界先进水平相近,并在某些分支领域有“独到之处”在这三个领域,国家自然科学基金都有很多重点乃至重大研究计划资助;但与近几年炙手可热的基因技术、纳米技术研究相比,超导研究领域显得平静许多。日前,《科学时报》记者就我国超导研究的现状,走访了中科院物理研究所超导国家重点实验室主任、国家自然科学基金“非常规电子态物质性质”创新研究群体的两位负责人之一的闻海虎研究员。
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