近日,中國科學(xué)院物理研究所靳常青研究員,榮獲國際超導(dǎo)材料探索領(lǐng)域的最高獎項——馬蒂亞斯獎,成為本年度全球唯一獲此殊榮的學(xué)者。
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馬蒂亞斯獎設(shè)立于1989年,每三年頒發(fā)一次,旨在表彰在超導(dǎo)新材料方面做出開創(chuàng)性貢獻的杰出科學(xué)家。值得一提的是,中國科學(xué)院物理研究所趙忠賢院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳仙輝院士也曾是該獎項的獲得者。
靳常青研究員長期致力于高壓極端條件技術(shù)與新材料的設(shè)計與創(chuàng)制研究,他帶領(lǐng)團隊利用高壓合成與探測這一利器,在超導(dǎo)新材料探索中取得了一系列具有國際引領(lǐng)性的重大突破。
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靳常青的研究成果覆蓋面極廣,涵蓋了高溫銅氧化物、鐵基超導(dǎo)體、元素超導(dǎo)以及拓?fù)涑瑢?dǎo)等多個重要方向。尤為突出的是,他和團隊在富氫超導(dǎo)材料(即超氫化物)領(lǐng)域的實驗發(fā)現(xiàn),將超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度推向了200開爾文以上的高溫區(qū),為揭示高溫超導(dǎo)機理、探索近室溫超導(dǎo)提供了至關(guān)重要的實驗支撐,成果獲得了國際同行的高度評價與廣泛引用。
他自2015年起連續(xù)入選中國高被引學(xué)者榜單,其團隊關(guān)于“磁電演生新材料及高壓調(diào)控的量子序”的研究也曾榮獲國家自然科學(xué)二等獎。
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靳常青團隊所攻堅的超氫化物高溫超導(dǎo)體系,其研究難度堪稱巨大。
首先,這類材料需要在極高的壓力下才能合成并保持穩(wěn)定,實驗條件極為苛刻。正如相關(guān)報道中所描述的,研究人員每年需要摧毀價值約10萬美元的鉆石,用其制成“金剛石壓砧”來產(chǎn)生接近地核的壓力,而實驗失敗時,珍貴的鉆石樣品往往瞬間化為粉末。
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其次,在如此微小的樣品和極端高壓下進行精確測量是另一大挑戰(zhàn)。證明超導(dǎo)需要兩個關(guān)鍵證據(jù):零電阻和完全抗磁性(邁斯納效應(yīng))。在高壓腔體內(nèi)布置復(fù)雜的電極和磁線圈來測量邁斯納效應(yīng)異常困難,導(dǎo)致一些早期實驗結(jié)果曾引發(fā)爭議。
直到近年,科學(xué)家們才借助基于金剛石氮空位中心的量子傳感器等尖端技術(shù),首次在高壓氫化物中直接觀測到邁斯納效應(yīng),從而確鑿證實了其超導(dǎo)本質(zhì)。
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此外,尋找和預(yù)測新的富氫超導(dǎo)材料本身也依賴于先進的計算模擬與實驗的緊密互動,每一步突破都凝聚著理論與實驗的智慧。
據(jù)悉,馬蒂亞斯獎將于今年7月19日至23日在德國舉辦的國際超導(dǎo)材料和機理大會上正式頒發(fā),再次恭賀這位中國科學(xué)家,吾輩楷模。
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