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赵忠贤院士:我只是在做本职工作—资讯

赵忠贤院士:我只是在做本职工作

赵忠贤:两获“头奖”的超导院士

“我从来没有想过要去拿奖。”2016年末,接受媒体采访时,中科院院士赵忠贤如此回答记者。有意思的是,“他真的拿奖已拿到手软”。

■本报见习记者 倪思洁

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在2015年8月成为马蒂亚斯奖(Bernd T. Matthias Prize)得主后,2017年1月9日赵忠贤又摘得“2016年国家最高科学技术奖”桂冠。这位一心只惦记超导的科学家,除参与获得过数个集体奖项外,因高温超导研究个人所获得的奖项还有:2014年的何梁何利科技成就奖、2013年国家自然科学奖一等奖、1997年何梁何利科技进步奖、1992年首届王丹萍科学奖、1989年国家自然科学奖集体一等奖、1988年首届陈嘉庚物质科学奖和1987年第三世界科学院物理奖。

两次国家自然科学奖一等奖,两次国家自然科学奖二等奖,第三世界科学院物理奖,陈嘉庚科学奖……诸多荣誉的背后,站着一位朴实无华的老人,他在超导研究领域一干就是一辈子,他谈起兴趣爱好便滔滔不绝,他说起事情时也总能条理清晰地罗列出一二三。

2014年1月10日,国家自然科学一等奖的颁奖舞台上,再次出现了中国科学院院士、中国科学院物理所研究员赵忠贤的身影。

在40多年的研究生涯中,不论物理学界热点如何变换,他始终初心不改,只踩着超导发展的节律前行。自上世纪80年代的铜氧化物高温超导浪潮到本世纪初的铁基高温超导热流,他总是能在其突破点上迅速斩获,引人注目,让人敬畏。

这位老人就是中国科学院院士、中国科学院物理所研究员赵忠贤。

以他为代表的物理所团队和中国科学技术大学研究团队,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”的突出贡献,荣获2013年度国家自然科学奖一等奖。

醒得早

“别光报道我,多看看我身后那些没露面的人”,“别把我报道成劳模,我只是在做本职工作”。面对媒体的聚焦,老先生坦率而诚挚。

这是继他与物理所同事在1989年“液氮温区氧化物超导体的发现及研究”获得国家自然科学集体一等奖以来,又一项高温超导研究领域的国际一流成果。此前,该奖项已连续空缺三年。

如今满头白发的赵忠贤承认,自己是个“醒得早”的人。

“忠诚超导数十载,后学尽忙挠耳腮。哲贤升温铜雀台,人皆仰止齐喝彩。前征途中觅铁开,楷法自然非意外。辈辈概从磁中猜,模模均朝机理开。”这是3年前中科院物理所超导八组全体成员恭贺赵忠贤七十寿辰时的祝辞。

《科学新闻》记者有幸在赵忠贤此次获奖时采访到他。但是,在这位朴实真诚的老人身上,记者却一点也感受不到两次“头奖”加身为他带来的名人光环。他希望公众能更加关注获奖名单外默默奉献的团队成员。也直言,中国在超导研究上取得的成绩,是因为超导已在中国深深地扎了根。

南京大学教授闻海虎作为赵忠贤的晚辈和同行,在学生时代曾领略了赵忠贤早年在学科前沿的风采。“1986年10月,我研究生第二年刚刚开始,到四川乐山参加全国超导和低温物理大会。赵老师40多岁,很明显,他是当时最活跃的超导研究者,在会上介绍了一个30多K的超导体。他在上世纪70年代末就在国内杂志发表了很有深度的文章,题为《探索高临界温度超导体》。这篇文章今天读起来一点也不过时,其中一些观点至今仍然是追求新超导体的好思路。他的成功与很早关注、热爱,而且长期坚持有关”。

如今,这首祝辞被赵忠贤安置在书架上,祝辞旁边是一小块著名的高温超导材料——钇钡铜氧化物。

超导被誉为“20世纪最伟大的科学发现之一”。自1911年荷兰物理学家卡麦林:昂纳斯发现超导后,已有10个人在超导领域获得了5次诺贝尔奖。

“他是我们同行里唯一能说出某个超导体何时何人发现的人。”中科院物理所研究员李建奇告诉媒体。

1941年1月,赵忠贤出生于辽宁新民。1976年,35岁的赵忠贤开始探索高临界温度超导体研究,一干就是38年。

在对超导电性的微观机制理解中,基于电子—声子相互作用的超导体转变温度存在—个麦克米兰极限温度。也就是说,以电子声子相互作用为基础超导体的转变温度难以超过40K。

超导体——钡钇铜氧的发现是赵忠贤的一项标志性成就。

1911年,荷兰物理学家卡梅林:昂内斯发现水银在零下269.03摄氏度时电阻会消失,随后“超导”概念诞生。从那时起,全世界就开始寻找高临界温度超导体,但一直局限于金属合金的超导体。直到1986年,瑞士IBM研究实验室的科学家缪勒与贝德诺兹发现,零下238摄氏度时铜氧化物也具有超导电性,并将研究成果发表于《物理学杂志》。

1986年,两名欧洲科学家发现了以“铜”作为关键元素的铜氧化物高温超导体。

赵忠贤清楚记得,30年前,即1986年4月瑞士科学家穆勒和柏诺兹发表了钡镧铜氧在35K时出现超导现象。当时读完这篇论文后,他立即找研究所同事开展铜氧化物高温超导体的探索工作。

也正是在这年9月,这篇论文吸引了赵忠贤的目光。当年10月中旬,在实验条件还很差的情况下,他与物理所陈立泉院士等人合作开始了铜氧化物超导体研究工作。

人们也曾考虑过“铁”。但由于铁基化合物的磁性因素,一般都认为不利于超导。一度,物理学家都将其看为高温超导体的禁区。

“那时,国家经济复苏刚刚起步,实验条件大约是现在的1%。好在做这项研究对设备的要求并不是很高。”他有些庆幸。

当年12月,赵忠贤等人在锶镧铜氧中实现了起始温度为48.6K的超导转变。第二年2月,他们在钇钡铜氧中发现了起始温度高于100K、中点温度为92.8K的超导转变,这项名为“液氮温区氧化物超导体的发现及研究”的成果于1989年获得国家自然科学奖一等奖。

2008年2月18日,日本研究组报道在掺氟的镧氧铁砷化合物中存在转变温度为26K的超导电性。虽然其转变温度仍低于40K,但却立刻引起中国学者的极大关注。

经过一段时间的苦熬,赵忠贤团队终于在镧钡铜氧这种化合物中首先发现了临界温度为48.6K的超导现象,同时,还发现了70K的超导迹象。几个月后,即1987年2月,他们在实验中获得了超导转变温度为93K的液氮温区超导体,并在国际上第一次准确公布了材料的组成成分:钡钇铜氧(Ba-Y-Cu-O)。

时隔24年,赵忠贤及其团队因发现40K以上铁基高温超导体及其基本物理性质,再次荣获国家自然科学奖一等奖。

“这个材料的结构和正常态的物理特点与我们长期以来的研究思路产生共鸣,即高温超导会存在于有多种相互作用、结构又是四方的准二维体系之中。而且含铁的化合物其超导转变温度竟高达26K,这一定是非常规的超导体,将会有新的突破。”赵忠贤表示。

就这样,他的研究成果在国际超导研究史上写下了灿烂的一笔,为中国在国际超导领域取得一席之地,赢得了话语权。在1987年美国物理学会3月会议上,赵忠贤作为5个特邀报告人之一,进行了20分钟的发言。

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