科研成就
•科研综述
陈仙辉
陈仙辉长期以来一直坚持新型非常规超导体的探索及超导和强关联物理的研究,发现的新型超导体涵盖铜氧化合物超导体、富勒烯超导体、铁基超导体和有机超导体等多种体系。在铁基超导体的研究中取得突破性成果:首次在铁基超导体(常压下)实现40开以上的超导电性,给出了相图及反铁磁与超导电性竞争和共存的证据,发现大同位素效应和磁化率线性温度依赖关系的普适行为;在强关联电子体系中发现多自由度相互作用导致的反常行为;基于黑磷具有与石墨类似的二维结构且有能隙,提出开展对其研究的思想,随后利用高温高压技术生长出高质量黑磷单晶,并与复旦大学张远波等小组合作,成功地在二维黑磷薄层晶体实现了场效应晶体管。陈仙辉主要从事新材料的探索和研究,发现了新超导体及一系列的新材料。合成了两个新型铜氧化合物超导体系列。此外,从事了强关联电子体系的输运特性和磁性质及在磁场下的行为和电磁关联的实验研究。在高温超导体和钴基氧化物的磁场下的输运性质和自旋结构与电荷的相互作用,富勒烯化合物中电荷转移对声子行为的影响,氧同位素置换诱导的金属—绝缘体相变和自旋态转变等方面取得了令国际同行注目的研究成果。
2008年3月,陈仙辉研究组和中国科学院物理研究所王楠林研究组分别独立在掺F的SmOFeAs和CeOFeAs中观测到了43K和41K的超导转变温度,突破了麦克米兰极限,率先证明了铁基超导体是高温超导体。 •学术论著
截止到2018年1月,陈仙辉已发表SCI论文300余篇,论文引用15000余次,其中两篇论文引用超过千次(1900和1400余次),发表论文包括Science(1篇)、Nature(3篇)、Nature Materials(3篇)、Nature Nanotechnology(6篇)、Nature Physics(2篇)、Nature Communications(6篇)、Nature Photonics(1篇)和PRL(35篇)等。 1) Superconductivity at 43 K in Samarium-arsenide Oxides SmFeAsO1-xFx X. H. Chen, T. Wu, G. Wu, R. H. Liu, H. Chen and D. F. Fang Nature 453,761-762 (2008). 2) A large iron isotope effect in SmFeAsO1-xFx and Ba1-xKxFe2As2 R. H. Liu, T. Wu, G. Wu, H. Chen, X. F. Wang, Y. L. Xie, J. J. Yin, Y. J. Yan, Q. J. Li, B. C. Shi, W. S. Chu, Z. Y. Wu and X. H. Chen Nature 459, 64-67 (2009).
3) The BCS like gap in superconductor SmFeAsO0.85F0.15T. Y. Chen, Z. Tesanovic, R. H. Liu, X. H. Chen, C. L. Chien Nature 453, 1224 (2008). 4) Coexistence of superconductivity and antiferromagnetism in (Li0.8Fe0.2)OHFeSe X. F Lu, N. Z. Wang, H. Wu, Y. P. Wu, D. Zhao, X. Z. Zeng, X. G. Luo, T. Wu, W. Bao, G. H. Zhang, F. Q. Huang, Q. Z. Huang, X. H. Chen Nature Materials 14, 325-329 (2015).
5) Black phosphorus field-effect transistors L. K. Li, Y. J. Yu, G. J. Ye, Q. Q.Ge, X. D.Ou, H. Wu, D. L.Feng, X. H. Chen, and Y. B. Zhang Nature Nanotechnology 9, 372-377 (2014). 6) Quantum oscillations in a two-dimensional electron gas in black phosphorus thin films L. K. Li, G. J. Ye, V. Tran, R. X.Fei, G. R. Chen, H. C. Wang, J. Wang, K. Watanabe, T. Taniguchi, L. Yang, X. H. Chen and Y. B. Zhang Nature Nanotechnology 10, 613-618 (2015). 7) Measurements of the Anisotropic In-Plane Resistivity of Underdoped FeAs-Based Pnictide Superconductors J. J. Ying, X. F. Wang, T. Wu, Z. J. Xiang, R. H. Liu, Y. J. Yan, A. F. Wang, M. Zhang, G. J. Ye, P. Cheng, J. P. Hu, and X. H. Chen Phys. Rev. Lett., 107,067001 (2011).
8) Superconductivity at 5 K in alkali-metal-doped phenanthrene X. F. Wang, R. H. Liu, Z. Gui, Y. L. Xie, Y. J . Yan, J. J. Ying, X. G. Luo, and X. H. Chen Nat. Commun. 2, 507 (2011).
9) Novel dynamical effects and glassy response in strongly correlated electronic system G. Y. Wang, X. H. Chen, T. Wu, X. G. Luo, W. T. Zhang, G. Wu Phys. Rev. Lett. 100, 146402 (2008).
10) Phase Diagram and Quantum phase transition in Newly Discovered Superconductors: SmO1-xFxFeAs R. H. Liu, G. Wu, T. Wu, D. F. Fang, H. Chen, S. Y. Li, K. Liu, Y. L. Xie, X. F. Wang, R. L. Yang, C. He, D. L. Feng and X. H. Chen Phys. Rev. Lett. 101, 087001 (2008). •承担项目
项目来源 | 项目名称 |
科技部重大科学研究计划项目 | 关联电子体系量子规律探索与凋控 |
国家自然科学基金委员会重大项目 | 强关联电子体系的量子相变及反常物性研究 |
国家自然科学基金委员会面上项目 | 钴基氧化物的低温物理性能研究 |
科技部973项目 | 超导新材料探索 |
国家自然科学基金委员会 | 创新研究群体科学基金 |
•成果获奖
获奖时间 | 获奖项目 | 所获荣誉 |
2009年 | — | |
2010年 | — | 安徽省科学技术一等奖 |
2010年 | 关联电子体系新材料合成及物性研究 | 高等学校科学研究优秀成果奖(自然科学奖)一等奖 |
2013年 | 40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质的研究 | 国家自然科学一等奖 |