科研成就
?科研綜述&方向&科技成果獎(jiǎng)勵(lì)
趙忠賢一直從事低溫物理與超導(dǎo)電性研究,特別是從1976年開(kāi)始從事探索高溫超導(dǎo)體的研究。趙忠賢所發(fā)表的論文包括第Ⅱ類超導(dǎo)體的磁通釘扎與臨界電流問(wèn)題;非晶態(tài)合金的超導(dǎo)電性。1983年開(kāi)始研究氧化物超導(dǎo)體BPB系統(tǒng)及重費(fèi)米子超導(dǎo)性,1986年底在 Ba-La-Cu-O 系統(tǒng)研究中,注意到雜質(zhì)的影響,并于1987年參與發(fā)現(xiàn)了液氮溫區(qū)超導(dǎo)體。1987年2?月他們小組獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了液氮溫度超導(dǎo)體,并首先向世界上公布了其化學(xué)成份Ba-Y-Cu-O,這個(gè)研究成果推動(dòng)了很多國(guó)家的超導(dǎo)研究。 1976年,起探索高溫超導(dǎo)電性,研究了Chevrel相超導(dǎo)化合物臨界溫度的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律、高速淬火Ag-Ge合金在極低溫度下的超導(dǎo)性及其結(jié)構(gòu)與時(shí)效過(guò)程關(guān)系、非晶態(tài)Cu-Zr及Ni-Zr合金的超民電性與臨界電流。1983年,開(kāi)始研究氧化物超導(dǎo)體BPB系統(tǒng)及重費(fèi)米子超導(dǎo)性,1986年,在Sr-La-Cu-O系統(tǒng)中得到超導(dǎo)起始轉(zhuǎn)變溫度為48.6°K的結(jié)果,為當(dāng)時(shí)最高記錄。1987年,參與發(fā)現(xiàn)了液氮溫區(qū)超導(dǎo)體。 1986年,趙忠賢得知瑞士物理學(xué)家柏諾滋和繆勒的在La-Ba-Cu-O材料中發(fā)現(xiàn)了35K的超導(dǎo)電性的可能性,他立即帶領(lǐng)他的研究小組開(kāi)始了這方面的進(jìn)一步研究。為了揭開(kāi)這類超導(dǎo)體的謎底,他們夜以繼日地奮戰(zhàn)在實(shí)驗(yàn)室中,反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)方案。1987年初,他們又獲得了起始轉(zhuǎn)變溫度在100K以上的超導(dǎo)體。1988年春,他們首先在Ti系氧化物超導(dǎo)體上,獲得轉(zhuǎn)變溫度在120K的超導(dǎo)體。 趙忠賢是國(guó)際上最早認(rèn)識(shí)到柏諾茲和繆勒關(guān)于“在Ba-La-Cu-O中存在可能高達(dá)35K 超導(dǎo)性”(后獲諾貝爾獎(jiǎng))的重要意義的少數(shù)幾位學(xué)者之一。該工作與他多年堅(jiān)持的“結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性可以導(dǎo)致高臨界溫度”的思路產(chǎn)生共鳴。1987年2月,趙忠賢及合作者獨(dú)立發(fā)現(xiàn)液氮溫區(qū)高溫超導(dǎo)體,并在國(guó)際上首次公布其元素組成為Ba-Y-Cu-O,推動(dòng)了國(guó)際高溫超導(dǎo)研究熱潮。
趙忠賢的第二個(gè)主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)系列50K以上鐵基高溫超導(dǎo)體并創(chuàng)造55K紀(jì)錄。長(zhǎng)期的堅(jiān)持和積累,趙忠賢在探索新的高溫超導(dǎo)體方面逐漸地發(fā)展了一種新的思路,即存在多種合作現(xiàn)象的層狀四方體系中,有可能實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)。1990年所在集體獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),2002年作為化學(xué)所的合作者獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。2008年日本一小組報(bào)道了LaFeAsO有26K的超導(dǎo)電性,趙忠賢結(jié)合他的學(xué)術(shù)思路,認(rèn)識(shí)到其中可能孕育著新的突破?;贚aFeAs(O,F)壓力效應(yīng)研究,趙忠賢提出輕稀土元素替代和高溫高壓的合成方案,率先將鐵基超導(dǎo)體的臨界溫度從26K提高到52K,顯著超過(guò)了40K的麥克米蘭極限。很快又合成了絕大多數(shù)50K以上的系列鐵基超導(dǎo)體,創(chuàng)造了大塊鐵基超導(dǎo)體55K最高臨界溫度紀(jì)錄。2011年,因?qū)Τ瑢?dǎo)量子尺寸效應(yīng)的貢獻(xiàn)作為成員獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng);2013年,趙忠賢因“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)研究”榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);2015年,獲得國(guó)際超導(dǎo)領(lǐng)域重要獎(jiǎng)項(xiàng)Matthias獎(jiǎng)。 ?主要論著
截至2008年8月,趙忠賢發(fā)表科技論文160余篇。
1:1 Flux Flow Measurements in Irreversible Type ⅡSuperconductors; J.M.Lumley, J.E.Evetts and C.H.Chao; Jounal De Physique Letters Tom 39, Nov. 1978; 393.此內(nèi)容曾在第十五屆國(guó)際低溫物理會(huì)議上宣讀(post deadline paper)
2:高速淬火Ag-Ge合金的超導(dǎo)電性研究; 趙忠賢, 金鐸, 倪永明, 馬明榮, 車廣燦; 物理, 10(1981); 604。
3:The Resistivity Anomaly at the Onset Temperature of the Spin-Glass-Like State in (Pd.9965Fe.0035) .95Mn.05; Z.X.Zhao, D.L.Zhang, S.Y.Lin and Z.G.Shen; Physica 107B(1981); 625.
4:Anisotropic Superconducting Critical Currents for in Situ Comosites Cu-Nb; Z.X. Zhao, C.G. Cui, S.Q. Gou, D.K. Finnemore and J.D. Verhoeven; Chinese Physics 5(1985); 776.
5:Sr(Ba)-La-Cu氧化物的超導(dǎo)電性; 趙忠賢,陳立泉, 崔長(zhǎng)庚, 黃玉珍; 科學(xué)通報(bào), 3(1987); 177。 6:Ba-Y-Cu氧化物液氮溫區(qū)的超導(dǎo)電性; 趙忠賢, 陳立泉, 楊乾聲, 黃玉珍, 陳庚華, 唐汝明, 劉貴榮, 崔長(zhǎng)庚, 陳烈, 王連忠, 郭樹(shù)權(quán), 李山林, 畢建清,科學(xué)通報(bào), 6(1987); 412。
7:Superconducting Phase in Bi-Sr-Ca-Cu-O System; Z.X.Zhao, L.Q.Chen, Y.Z.Huang, Z.H.Mai; Ann. Phys. Fr. 13(1988); 339.
8:120K Superconductor TlBaCaCuOy; Z.X.Zhao, L.Q.Chen, Z.H.Mai, Y.Z.Huang; Mod. Phys. Lett. B 2(1988); 1. 9:Intrinsic Flux Pinning Force in High Tc Oxide Superconductors; Z.S.Cao, Y.Zhang and Z.X.Zhao; Mod. Phys. Lett., B4 (1990); 1227. 10:Measurement of Anisotropic Thermopower in Single Crystals
11:BiSrCaCuOy; G.H.Chen, J.H.Wang, D.N.Zheng, Y.F.Yan, S.L.Jia,Q.S.Yang and Z.X.Zhao; Mod. Phys. Lett., B3(1989); 295.
12:A Study of the Single Crystals with Norminal Composition of
13:BiSrCaCuOy by STEM and Single Crystal X-Ray Differaction; Z.X.Zhao, S.L.Jia, Y.M.Ni and J.Q.Li; Physica C 185-189(1991); 651.