科研成就
•科研综述&方向&科技成果奖励
赵忠贤一直从事低温物理与超导电性研究,特别是从1976年开始从事探索高温超导体的研究。赵忠贤所发表的论文包括第Ⅱ类超导体的磁通钉扎与临界电流问题;非晶态合金的超导电性。1983年开始研究氧化物超导体BPB系统及重费米子超导性,1986年底在 Ba-La-Cu-O 系统研究中,注意到杂质的影响,并于1987年参与发现了液氮温区超导体。1987年2?月他们小组独立地发现了液氮温度超导体,并首先向世界上公布了其化学成份Ba-Y-Cu-O,这个研究成果推动了很多国家的超导研究。 1976年,起探索高温超导电性,研究了Chevrel相超导化合物临界温度的经验规律、高速淬火Ag-Ge合金在极低温度下的超导性及其结构与时效过程关系、非晶态Cu-Zr及Ni-Zr合金的超民电性与临界电流。1983年,开始研究氧化物超导体BPB系统及重费米子超导性,1986年,在Sr-La-Cu-O系统中得到超导起始转变温度为48.6°K的结果,为当时最高记录。1987年,参与发现了液氮温区超导体。 1986年,赵忠贤得知瑞士物理学家柏诺滋和缪勒的在La-Ba-Cu-O材料中发现了35K的超导电性的可能性,他立即带领他的研究小组开始了这方面的进一步研究。为了揭开这类超导体的谜底,他们夜以继日地奋战在实验室中,反复推敲实验方案。1987年初,他们又获得了起始转变温度在100K以上的超导体。1988年春,他们首先在Ti系氧化物超导体上,获得转变温度在120K的超导体。 赵忠贤是国际上最早认识到柏诺兹和缪勒关于“在Ba-La-Cu-O中存在可能高达35K 超导性”(后获诺贝尔奖)的重要意义的少数几位学者之一。该工作与他多年坚持的“结构不稳定性可以导致高临界温度”的思路产生共鸣。1987年2月,赵忠贤及合作者独立发现液氮温区高温超导体,并在国际上首次公布其元素组成为Ba-Y-Cu-O,推动了国际高温超导研究热潮。
赵忠贤的第二个主要贡献是发现系列50K以上铁基高温超导体并创造55K纪录。长期的坚持和积累,赵忠贤在探索新的高温超导体方面逐渐地发展了一种新的思路,即存在多种合作现象的层状四方体系中,有可能实现高温超导。1990年所在集体获国家自然科学奖一等奖,2002年作为化学所的合作者获国家自然科学奖二等奖。2008年日本一小组报道了LaFeAsO有26K的超导电性,赵忠贤结合他的学术思路,认识到其中可能孕育着新的突破。基于LaFeAs(O,F)压力效应研究,赵忠贤提出轻稀土元素替代和高温高压的合成方案,率先将铁基超导体的临界温度从26K提高到52K,显著超过了40K的麦克米兰极限。很快又合成了绝大多数50K以上的系列铁基超导体,创造了大块铁基超导体55K最高临界温度纪录。2011年,因对超导量子尺寸效应的贡献作为成员获国家自然科学二等奖;2013年,赵忠贤因“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”荣获国家自然科学奖一等奖;2015年,获得国际超导领域重要奖项Matthias奖。 •主要论著
截至2008年8月,赵忠贤发表科技论文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.此内容曾在第十五届国际低温物理会议上宣读(post deadline paper)
2:高速淬火Ag-Ge合金的超导电性研究; 赵忠贤, 金铎, 倪永明, 马明荣, 车广灿; 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氧化物的超导电性; 赵忠贤,陈立泉, 崔长庚, 黄玉珍; 科学通报, 3(1987); 177。 6:Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性; 赵忠贤, 陈立泉, 杨乾声, 黄玉珍, 陈庚华, 唐汝明, 刘贵荣, 崔长庚, 陈烈, 王连忠, 郭树权, 李山林, 毕建清,科学通报, 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.