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国际同行对日本和中国铁基超导研究的评价
热度 29 chrujun 2014-2-5 04:16
Dirk Johrendt , 2012 年因铁基超导研究获得国际超导界最权威的大奖 Matthias 奖。他发现了转换温度为 38K 的铁基超导体 BaFe2As2 。他在导致他获奖的 PRL 刊物论文 Superconductivity at 38 K in the Iron Arsenide (Ba1−xKx)Fe2As2 中写道(大意): 突破来自 Hosono 教授转换温度等于 26K 及压力下转换温度等于 43K 的铁基超导体。 他的工作被中国人通过替换更小原子半径的稀土元素紧跟( followed quickly )。他引用的文章是 Z.-A. Ren, W. Lu, J. Yang, W. Yi, X.-L. Shen, Z.-C. Li, G.-C. Che,X.-L. Dong, L.-L. Sun, F. Zhou, et al., Chin.Phys. Lett. 25, 2215 (2008). 这篇文章得到的转换温度最高,为 55K ,是赵院士的团队做的。 JohnpierrePaglione 和 Richard L. Greene ,这两人 2010 在 NATURE PHYSICS 发表一篇关于铁基超导的综述文章。他们在文章中写道(大意): Hosono 和他的合作者在 2008 年 2 月份报道的转换温度等于 26K 的铁基超导体导致了全世界开展铁基超导研究的狂潮。日本和中国的后继研究将转换温度分别提高到 43K (施加压力)和 55K (搞稀土元素替换)。该文章的第 3 条参考文献包括了中国人写的三篇文章,分别是陈仙辉、赵院士及闻海虎的团队写的。 由此可以看出, Hosono 的转换温度为 26K 的文章最重要,这篇文章引发了铁基超导研究的狂潮。 Hosono 的转换温度为 43K 的文章也得到了认可。中国人的工作被认为是紧跟,紧跟手段是元素替换。 Hosono 教授 2009 年独享国际超导界大奖 Matthias 奖。有意思的是,发现转换温度为 38K 铁基超导体的 Dirk Johrendt 于 2012 也获得了 Matthias 奖。而自称第一个发现高温铁基超导体的陈仙辉教授却与国际大奖无缘。但如果仔细看 Dirk Johrendt 发现的铁基超导体的分子式和 Hosono 教授报道的铁基超导体的分子式,就会发现 Dirk Johrendt 得到的铁基超导体是无法通过稀土元素替换获得。这就可以很好解释 Dirk Johrendt 获得国际大奖而中国科学家与国际大奖无缘的原因,也说明仅仅搞稀土元素替换并不是创新性很强的工作,而是一般的科研人员很容易想到的紧跟动作(注:写发明专利申请书的时候一般会把这些紧跟动作全部包括进去, Hosono 教授也这样做了。尽管中国科学家很勤劳,由于元素替换所发现的铁基超导体早就被 Hosono 教授的专利一网打尽,中国人反而成了 Hosono 教授的模范免费打工仔)。 Dirk Johrendt 的工作则不然, Hosono 教授的专利无法覆盖他的工作,因为无法通过稀土元素替换得到他发现的超导体,创新性比中国科学家强。 Dirk Johrendt 获奖也名至实归。 换稀土元素就像地球物理仪器研制中换运算放大器一样。如果我们搞的地球物理仪器在电路结构上与外国人搞的仪器仅仅是放大器型号的不同,创新性确实很微弱,只能申请实用新型专利。 如果自己设计了一套独特的电路,创新性就很强了,即使用相同型号的放大器也可以获得发明专利授权 。 注:上述评价及引用来自 ARXIV 文库中的内容,正式发表的文章内容与引用可能有所区别。 建议感兴趣的读者可以去看 PRL 和 NATUREPHYSICS 上的正式文章。 致谢:感谢网友 yuelushan1 提供了国际超导大奖 Matthias 奖的获奖名单及对 Matthias 奖的介绍。 进一步补充: 美国最著名的科普杂志是《科学美国人》,该杂志在2008年5月19日发表了一篇新闻介绍铁基超导体。文章链接如下: http://www.scientificamerican.com/article/iron-exposed-as-high-temp-superconductor/ 该文章对Hosono的工作是这样介绍的: Materials scientist Hideo Hosono of the Tokyo Institute of Technology and his colleagues were looking to improve the performance of transparent oxide semiconductors but ended up discovering the first iron-based, high-temperature superconductor. (大意是Hosono及合作者本来在研究半导体,却发现了第一个高温铁基超导体) 我们可以发现《科学美国人》的报道完全否定了陈仙辉教授关于他第一个发现高温铁基超导体的说法。 此外,ScienceDaily在6月1日也发表了由美国NIST科学家提供素材的新闻( http://www.sciencedaily.com/releases/2008/05/080528140242.htm ),这篇新闻是这样报道日本科学家的贡献的: Japanese researchers discovered earlier this year that a new class of iron-based superconducting materials also had much higher transition temperatures than the conventional low-temperature superconductors. The discovery sent physicists and materials scientists into a renewed frenzy of activity reminiscent of the excitement brought on by the discovery of the first high-temperature superconductors over 20 years ago.(大意是日本科学家发现了比常规低温超导体转换温度高的铁基超导体) 此外,2008年《科学》评的年度10大科技进展的原文( http://www.sciencemag.org/content/322/5909/1768.full?sid=b4adc72e-19b6-40e1-9005-1f7156a6ca85 )中关于铁基超导的内容如下: 4 New High-Temperature Superconductor s Physicists discovered a second family of high-temperature superconductor s, materials that carry electricity without resistance at temperatures inexplicably far above absolute zero. The advance deepened the biggest mystery in condensed-matter physics. In February, a group in Japan reported the first material, fluorine-doped lanthanum iron arsenic oxide (LaFeAsO (1-x) F x ), which is superconducting up to a “critical temperature” of 26 kelvin. Within 3 months, four groups in China had replaced the lanthanum with elements such as praseodymium and samarium and driven the temperature for resistance-free flow up to 55 kelvin. Others have since found compounds with different crystal structures and have bumped the critical temperature up to 56 kelvin. View larger version: In this page In a new window CREDIT: ADAPTED FROM M. JOHANNES, PHYSICS 1 , 28 (2008), ILLUSTRATION BY ALAN STONEBRAKER For a critical temperature, that's not so hot. The record is 138 kelvin for members of the other family of high-temperature superconductor s, the copper-and-oxygen, or “cuprate,” compounds discovered in 1986. Still, the iron-based materials have created a stir, in part because they might help solve the enduring mystery of how the cuprates work. The $64,000 question is whether the two families work the same way. So far, evidence points in both directions. 这篇报道对各种贡献都有提及。日本科学家的贡献是首次发现,中国人的贡献是通过元素替换把转换温度提高到55 K,其他人的贡献是发现了不同晶体结构的超导体,转换温度高达56 K。 从前面提供的超导国际大奖获奖人名单可以看出,发现不同晶体结构的超导体比元素替换贡献更大。
个人分类: 中国观察|12753 次阅读|225 个评论
铁基超导之父再次否定中国科学家的说法(附证据)
热度 34 chrujun 2014-2-1 16:02
针对国内报道陈仙辉教授为高温铁基超导第一发现人和国内铁基超导研究者为陈仙辉教授所作的各种辩护,我再次和铁基超导之父Hideo Hosono教授进行了联系。Hideo Hosono教授再次坚持他和他的同行为高温铁基超导体的第一发现人,并再次准备了证据。可见Hideo Hosono教授对中国科学家的宣传相当重视。 与Hideo Hosono教授每次对我的信件及时认真回复相反,我也向陈仙辉教授发邮件询问,但没有收到任何回复。 Hideo Hosono教授准备的证据见附件。 2 papers.pptx Hideo Hosono教授的信件原文如下: Dear Dr.Rujun Chen:    What I have to confirm is the fact that Tc40K was first reported by our paper ( Takahashi et al in Nature). Attached is the cut-and -pasted part of Nature's papers of our paper and Chen's paper.As you will find, either of the date of receipt, acceptance and publication of our paper is earlier than those of Chen's paper. Best, Hideo Hosono PS. Date of posted on ArXiv is no meaning for priority. We did not post the manuscript. The date of receipt of our paper is 26 February. No paper was posted before this date even on ArXib. 邮件头的信息如下: 发件人: 細野秀雄 hosono@msl.titech.ac.jp 发送至: rujun chen chrujun12358@gmail.com 抄送: Hiroki Takahashi hiroki@chs.nihon-u.ac.jp 日期: 2014年2月1日 下午3:09
个人分类: 中国观察|17925 次阅读|142 个评论
关于铁基超导和Hosono教授往来信件原文
热度 7 chrujun 2014-1-29 13:24
Dear Prof. Chen: This is not a truth. Our paper ( Takahashi G + our group) reporting Tc=43K in LaFeAsO1-xFx under high pressure was rpublished in Nature April 23 issue of 2008 (Received on Feb 26, nacepted on April 8). This is a well known fact. One can easily check the thi s fact by referring to our nature 's paper ( URL . http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7193/full/nature06972.html ). The contribution of Chinese scientists to this subject is undoubtedly remarkable. I respect their contribution but this is a histrical fact. Sincerely, Hideo Hosono (2014/01/26 0:16), rujun chen wrote: Dear Professor *Hideo Hosono,* * * *Chinese scientists got the highest national scientific reward for iron-based superconductor research in 2013. Please view the figure in attachment. In that figure, **iron-based superconductor with Tc great than 40K is first discovered by Chinese. This is widely reported in China. But Mr. Xiuqing Huang wrote a blog and criticized this point. Please tell us the truth. 内嵌图片 1** * God bless and reward you. -- Rujun Chen Ph.D., Associate Professor, Postdoctoral Fellow in Computer Science, Control Science Engineering, and Applied Geophysics Department of Applied Geophysics, School of Geoscience Info-physics, Central South University Mobile: +8613787080374 Tel:+86-731-85158591 Fax:+86-731-85158592 E-mail: chrujun12358@gmail.com mailto: chrujun12358@gmail.com 陈儒军 应用地球物理学博士,计算机科学、控制科学与工程博士后,副教授 中南大学地球科学与信息物理学院应用地球物系 手机:13787080374 电话:0731-85158591 传真:0731-85158592 电邮: chrujun12358@gmail.com mailto: chrujun12358@gmail.com 注:图片请见这个链接中的图2: http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=39626do=blogid=762141
个人分类: 中国观察|9646 次阅读|14 个评论
铁基跟风,铁证如山
热度 35 xqhuang 2014-1-27 13:53
铁基跟风,铁证如山 铁基原创之争,不是学术水平高低之争,而是学术道德高低之争。 科学发现是可能发生“撞车现象”,即少数不同的研究者,几乎同时、独立地解决了相同的科学问题,但铁基超导的发现不是,那是铁板钉钉日本人的原创。早在2008年初,我就下结论:中国的铁基超导研究是集体的跟风炒作行为,道理很简单,任何一个原始科学发现,不可能由一批完全独立的研究者同时独立完成的,而铁基的“井喷”却发生在一夜之间,其中必有蹊跷! 根据arXiv的发表记录,2008年3月25日陈仙辉、3月26日王楠林、3月31日赵忠贤、...,直觉告诉我,导致“井喷”的元凶在APS March Meeting (2008年3月10-14日)。一定有科学家(不一定是 Hosono本人 )借盛会,放出铁基超导可能是高温超导的消息,才再次引发了中国超导界大跃进式的疯狂。 很长一段时间,我一直去寻找确凿的证据验证自己的猜测,今天,我终于找到了。上图是同时发表在 Nature Physics 和 arXiv 上的一篇论文的首页部分截图,见红色标记: While rumors of a 50+ kelvin superconductor swirled around the 2008 APS March meeting in New Orleans 。显然,中国超导界的集体暴动,正是在这个潜在利好刺激下发生的。靠他人披露的信息,靠廉价的“科研民工”(实验可能产生的砒霜危险、极不人性的二十四小时三班倒),才有了所谓的中国铁基奇迹,这值得骄傲吗? 铁证如山!早在中国科学家动手进行铁基超导研究时,日本科学家已经率先突破了麦克米兰极限(39K),这是国际学术界公开的秘密。然而,中国几个铁基超导组不顾客观事实,以【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】申报并获得国家自然科学一等奖,他们公然把“40K以上铁基高温超导体的发现”的优先权窃为己有。在申报获奖材料和各种宣传材料中,获奖者又肆无忌惮地篡改铁基发现史,见上图(详图参考陈儒军博主的 博文 ),他们无耻地把Hosono小组的关键发现(2008年2月26日,Tc=43K)从科学史上抹去,这是对学术道德底线的粗暴践踏,必为国际学术界所鄙视。 为功名利禄而巧取豪夺,却偏要披上十年冷板凳、淡泊名利的外衣,世人皆知的历史都敢在光天化日之下进行涂抹,诚信何在?你们是不是在科学研究中,也经常使用类似的偷梁换柱的技巧? 上梁不正下梁歪,从超导新生代在科学网的言行,我们似乎看到中国超导界的“光荣传统”正在代代相传。当钻营者窃取了学术的话语权、经费的分配权、论文的评判权、奖励的决定权,中国的学术还能有春天吗?中国真正的原始创新还能有生存的土壤吗? 有人说,是铁基一等奖让我“眼红嫉妒恨”,我想说,作为中国学术界一员,铁基一等奖让我“脸红羞愧死”。
个人分类: 猴眼窥世|9516 次阅读|49 个评论
关你屁事
热度 61 caojun 2014-1-27 03:19
1)娜姐夺冠,“中国足球”官博高声欢呼“娜姐赢了!!!!!!!!!!!!进澳网决赛了!!!!!!!”。某博主神回复:“关你屁事”,被转发数万。呵呵,人一怂,连欢呼的资格都给剥夺了。 2)娜姐夺冠,CBA官博羡慕嫉妒恨,说“娜姐的英文真棒,甚至忘记了说中文。亿万国人在电视前守候”。中国网球官博回复“关你屁事”! 3)娜姐夺冠,凤姐说“李娜赢了关我屁事”。 4)铁基超导是“原创”还是“跟风”,关你屁事?抢了谁的一等奖?将来会侵占谁的研究经费?还是在国际上丢了中国人的脸?我看还是大长中国人的脸的。至于说成果的原创性不如日本人,就象说“李政道杨振宁也不怎么样嘛,比牛顿爱因斯坦差多了”。 5)2010年我写了一篇博客《美国人的觉悟》 http://blog.sciencenet.cn/blog-296183-337191.html 。美国人、法国人、德国人,我看到的往往都是自觉维护自己群体的利益。中国不少人至今仍惯于当看客、泼冷水、使绊子。2010年还写了一篇《好的艺术家复制,伟大的艺术家偷窃》 http://blog.sciencenet.cn/blog-296183-371960.html ,就算是抄的吧,价值也不见得一定小于原创。“创新革命中有一个不可或缺的重要因素,那就是仿制,再加以持续不断的改进。”一个成功的实践,贡献并不见得小于最初思想的火花。铁基是抄的还是出结果略晚的独立研究,我不清楚,也不关心,能得到国际同行的承认,必定有其重要贡献。去年我一篇博客说:“由于基础研究的公开性,科学前沿的竞争往往非常激烈,能够干干净净“完胜”竞争对手的情况极少。……最近几年我国在细分领域取得了一些世界级的成果,科研实力的增长非常显著,相信未来会有更多,其中有一些可能会不那么容易说清楚。希望我国科学界能相互支持,推动中国科研成果在世界上的影响力。”向竞争对手求证优先权,直接是脑子进水了。 6)吹毛求疵的结果,就是逼着科学家一定要把外围做干净,把全部贡献一分不剩地抢到手,其后果就是不要搞合作,不要搞交流。 7)爱因斯坦说,人的差异在于业余时间。熟练运用“关你屁事”和“关我屁事”,可以省下人生80%的时间。 补记:下面很多评论提到了“事实”、“原创”,由于我不是小同行,也没花过多时间调研,随手写成这篇博客,所以文中不敢讨论。下面文字不一定准确。在我看来,在铁基超导的研究,可以看做有两个突破,一是发现铁基材料可能有特殊的超导性,二是发现铁基材料可以超过麦克米兰极限,成为高温超导。 如果没有第二个突破,铁基也许就是众多超导材料中的普通一员。 这个奖的重点之一是 “ 率先发现转变温度40K以上的铁基超导体”。 核心问题:是不是这个奖的团队率先发现它具有高温超导性。日本人之前的文章题目中有43K,但是加了高压的。我不清楚麦克米兰极限的39K包不包括加高压。 随机看过几篇文献和Scientific American的科普,他们引用、综述前人研究的时候,说日本人是26K,没有提43K。 物理所网站上的图中,也忽略了日本人自称的43K,用的是26K。如果加了高压就不算突破 麦克米兰极限 ,或者行规约定俗成都要在常压下算(不然没有实用意义),那这个成果毫无疑问就是重要突破。如果算,那么授奖词就应加“常压”的限定词,重要性也要打个折扣。一个外行的意见。 借用一张其他博客的图来注一下。设想一下,日本人题目中声称43K,结果别人引用都说是26K,这事要搁在中国,给他发了一等奖的话,会不会有人出来打假?
个人分类: 物理八卦|15082 次阅读|110 个评论
铁基超导之父Hideo Hosono教授来信谈中国同行贡献及国内报道
热度 40 chrujun 2014-1-26 12:22
昨天,我就国内广泛报道(包括罗会仟博主的博文)的中国科学家首先发现转变温度40K以上的铁基超导体一事向铁基超导之父Hideo Hosono教授求证。 Hideo Hosono教授很快来信否定了国内的不实报道(包括罗会仟博主的博文)。Hideo Hosono教授来信的大意如下: “中国科 学家首先发现转变温度40K以上的铁基超导体不是事实。我们在《自然》上的文章证明是我们第一次发现了转换温度为43K的铁基超导体。这是一个众所周知的事实,任何人都可以通过我们在《自然》上的论文( http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7193/full/nature06972.html )轻易核实。 中国科学家在这个领域无疑干得漂亮。我尊重他们的贡献,但不能篡改(我首先发现转换温度40K以上铁基超导体这一)历史事实。” 博主按:我希望科学网精选这篇博文,让大家知道铁基超导之父对国内报道的意见。也希望国内的报道和罗会仟的博文(这篇博文将要出版在百科知识)澄清错误观点的来源。 如果是记者或罗会仟个人的失误,应该发出更正报道或博文,对此进行道歉。如果是获奖团队成员提供的观点或素材,获奖团队应该向国人和铁基超导之父诚挚道歉。
个人分类: 中国观察|13865 次阅读|87 个评论
创新、跟风与原始创新的辨识 附Hideo Hosono铁超导专利分析
热度 41 chrujun 2014-1-25 13:44
跟风式科研是不是一种创新? 原始创新和跟风式科研有何区别和联系? 在这里我从发明专利的定义出发对这些概念及其联系进行分析。 发明专利指对装置和方法的提出与改进。 由此可以看出,提出一种新的方法和装置是发明创造,对现有装置和方法进行改进也是一种发明创造。 因此,跟风式科研也是一种创新,因为跟风式科研和对现有装置和方法的改进很类似,往往体现在对现有装置和方法的改进上。 原始创新体现在提出一种新的装置和方法,非常难。 现在的发明专利99.9%以上是现有装置和方法的改进,不属于原始创新。只有极少数发明专利是原始创新。 根据上述分析,我对最近的国家自然科学一等奖涉及的铁基超导发明人Hideo Hosono教授的专利进行了检索。从下面这个链接可以看到检索结果: http://patents.justia.com/inventor/hideo-hosono 从中可以发现Hideo Hosono教授申请了不少关于铁基超导的专利,其中一项专利的摘要如下: Superconducting compound and method for producing the same Patent number: 8435473 Abstract: Disclosed is a superconducting compound which has a structure obtained by partially substituting oxygen ions of a compound, which is represented by the following chemical formula; LnTMOPh and has a ZrCuSiAs-type crystal structure (space group P4/nmm), with at least one kind of monovalent anion (F?, Cl? or Br?). The superconducting compound alternatively has a structure obtained by partially substituting Ln ions of the compound with at least one kind of tetravalent metal ion (Ti4+, Zr4+, Hf4+, C4+, Si4+, Ge4+, Sn4+ or Pb4+) or a structure obtained by partially substituting Ln ions of the compound with at least one kind of divalent metal ion (Mg2+, Ca2+, Sr2+ or Ba2+). Type: Grant Filed: February 17, 2009 Issued: May 7, 2013 Assignee: Japan Science and Technology Agency Inventors: Hideo Hosono, Yoichi Kamihara, Masahiro Hirano, Toshio Kamiya, Hiroshi Yanagi 再根据黄秀清博主提供的国家自然科学一等奖支撑材料: 黄秀清,铁基国家自然科学一等奖,跟风还是原创?, http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=480705do=blogid=761454 我们可以发现Hideo Hosono教授的专利已经把中国人的“原始创新”全部囊括了。 除非把Hideo Hosono教授的专利驳倒,不然中国人只有打工的份。 如果我们在铁基高温超导上有重大原始创新,首先应该把Hideo Hosono教授的一系列铁基超导驳倒,特别是编号为8435473的专利,把全部铁基超导材料及制备方法全部囊括了。在铁基超导的主要知识产权为 Hideo Hosono教授及其同行拥有的情况下,国内授予铁基超导研究成果国家自然科学一等奖应该是值得商榷的。 此外,中国科学家报奖的时候可能有意忽略了 Hideo Hosono教授的贡献。在 Hideo Hosono教授提供的铁基超导研发进展图上,包括了 Hideo Hosono教授 2008年2月26日在得出的TC等于43K的关键进展(见图1), 而在中国科学家制作的铁基超导进展图上, Hideo Hosono教授的重要成果不见了,中国科学家成了高温铁基超导的主角(见图2)。 图1 Hideo Hosono教授制作的铁基超导研究进展图 图2 中国科学家制作的铁基超导研究进展图 重要补充:昨天晚上11点左右给铁基超导之父 Hideo Hosono教授发了邮件,Hideo Hosono教授半小时内就回信了。我给他再次写信询问看看能否把信的内容全文公开。总之,黄秀清博主是对的,这次至少我们的宣传报道闹笑话了。 因为Hideo Hosono教授说,“ 历史事实不容篡改 ”。
个人分类: 我的思考|16426 次阅读|103 个评论
我的铁基超导研究岁月
热度 53 RUCChen 2014-1-10 10:08
2007 年 9 月,我结束了在德国马普固体化学物理所的研究工作,回国到中科院物理所加入王楠林研究员的研究组。 回国之前,我一直在做新超导材料探索,特别是重费米子超导等非常规超导材料的探索及其基本物性研究,长期和稀土 - 过渡族金属元素打交道。早前在日本留学期间,我就开展了一些含 Fe 、 Co 、 Ni 的相关超导化合物的探索制备, 2002 年发现了含 Co 的层状化合物重费米子超导体 Ce2CoIn8 ( Tc ~ 0.4K, J. Phys. Soc. Jpn. 71, 2836 (2002) );随后又在层状材料 LaNi1-xGa6 中观察到 Tc 为 2K 左右的超导电性,因为是常规超导, Tc 又很低,没有投稿。 2006 年在马普所做访问学者期间,所在的 C. Geibel 和 F.Steglich 教授研究组一直在合成 CeRuPO 、 CeFePO 等材料,该材料也表现为典型的二维层状晶体结构。可能出于实验安全方面的考虑,当时没有做 As 的姊妹化合物的尝试。但我一直对 As 这种元素有着浓厚兴趣,认为在此类二维层状铁砷化合物中有可能会出现一些非常规的物理性质,例如超导等。 2007 年 10 月,我办妥了物理所的入职手续,一边购置手套箱、高温炉、真空封管等设备建设材料制备实验室,一边开始了 LaFeAsO 铁砷超导材料的探索制备,并计划开展其他稀土替代物 CeFeAsO 等铁砷材料的合成。 2007 年底,物理所人事处进行年度考核,我在提交的岗位聘用审核表中明确列举了上述研究计划。这些研究计划也得到了王楠林研究员的支持。 因为刚回国,材料制备实验室的建设要从头开始, 购买的基本实验设备手套箱需要很长时间才能到位,出于实验原材料稀土元素 La 、 Ce 等容易氧化的特性,以及 As 在空气中可能氧化生成砒霜等实验安全方面的考虑,当时无法开展 LaFeAsO 材料的多晶制备,只能从难度更大的单晶生长入手,而这需要较长的时间摸索单晶生长的条件,最初得到的单晶确认是 FeAs 化合物。 2008 年 2 月 18 日,日本 Hosono 教授研究组发布新闻,报告了 LaFeAs(OF) 多晶材料具有 26 K 的超导电性。得知这一消息时,购买的手套箱刚刚到位完成调试,我立即用另外一种不同的合成路径很快制备出 Tc 超过 20 K 的 LaFeAs(OF) 多晶样品。 因为在 LaFeAsO 材料上痛失了宝贵的先机,我加快了实验步伐,改用稀土元素 Ce 替代 La ,进行 CeFeAsO 铁砷超导材料的合成。 2008 年 3 月 17 日,掺 F 的 CeFeAsO 多晶样品出炉,由于事先预约的 PPMS 设备已被占用,没能及时进行测量。后经王楠林研究员协调腾出了机时, 3 月 24 日清晨得到的测量数据确认了 CeFeAs(OF) 为新的高温超导体,后经进一步系统测量,确认超导转变温度为 41K ,并绘制了完整的电子相图。 从某种意义上说,大多数的科学研究都是建立在前人的研究基础之上,这些前辈的工作值得尊重。在含有 Fe 元素的超导材料研究方面, 20 世纪 70 年代末,德国的 W. Jeitschko 教授首先发现了充填式方钴矿稀土过渡族铁磷化合物 LaFe4P12 ,后来有研究报道在这种材料中观察到超导现象 , 其转变温度为 4.1K ( ActaCrystallogr.,Sect. B 33 , p3401(1977); Physica B 108, p763 (1981) )。 1990 年, W. Jeitschko 教授又发现了 LaFePO 材料,最初他将化学分子式误认为 LaFeP , 1995 年他确认其分子式为 LaFePO (J. Phys.Chem. Solids , 51,p961 (1990);J. Alloy. Comp., 229, p238 (1995)) 。据说这一材料的超导电性( Tc=6K )在他学生的毕业论文中已有描述。 2006 年,日本 Hosono 教授研究组发表文章报道了 LaFePO 的超导电性( J. Am.Chem. Soc. 128, p10012 (2006) )。
37442 次阅读|124 个评论
我看王牧-闻海虎之争
热度 8 jintuo 2013-10-23 23:53
不论官方调查的结果如何,首先,我赞成王牧教授的拒绝圆滑,还公开的学术质疑以正常。中国的公开学术质疑不能只靠方舟子一人。 仔细看了王,闻两者提供的数据,注意,仅凭数据,我觉得数据造假与否,处于灰色地带,界定学术造假否,有一定的难度。但王、闻两者对于学术规范的标准和底线有所不同。闻海虎教授也是有底线的,那就是在不影响结论,不造成理论误解的前提下(但科学上非可预见的意外发现可能被漏掉),去掉一些点,美化数据。王的底线则是任何数据美化都不可接受。 于是,对学术道德(而非学术腐败)的判断可以转化为追问美化数据的原因是什么?是为了帮助同行更正确地理解相分离的规律?还是为了不给论文的发表惹麻烦,以提高发文效率?
个人分类: 未分类|7272 次阅读|11 个评论
试解刘进平、徐耀阳老师的几个疑问
热度 10 xqhuang 2013-10-7 15:08
试解刘进平、徐耀阳老师的几个疑问 关于铁基超导的发现,谁是老大谁是老二?稍有相关研究背景的人,都会觉得这是一个极其无聊的问题,铁板钉钉的。没想到有人要借此意淫拿诺奖,实在看不下去,说了几句真话,现在想想关我P事。 以为这事算彻底结束了,谁想刘进平老师意犹未尽,借机提出了不少疑问,我就试着进行解答(估计要挨不少砖头,因为不小心透露了业内的秘密)。 刘老师问 :假如两篇文章内容基本相同,是按投稿日期来计算谁是第一?还是按期刊发表日期计算谁是第一?如果双方都相互独立发现并发表文章,但只差了一两天或三五天或者较短的一段时间,应不应该都算原创? 黄秀清答 :在没有网络时代,只要一方投稿时,另一方的文章还没有正式发表,都算独立完成。一旦一方的文章正式发表,那怕你的文章完全没有参考对方,你再投稿就涉嫌学术不端(有时候真的很冤)。 在网络时代,比如投arXiv,时间可以精确到秒,谁先谁后就一目了然。还是以铁基超导为例,中国的几个小组几乎同时向arXiv投稿:陈仙辉(Tc=43K,2008年3月25日)、王楠林(Tc=41K, 2008年 3 月25日)、赵忠贤(Tc=52K,2008年3月29日),以时间论英雄,他们之间陈仙辉胜出,对此任何人都没有疑问,尽管后者并没有参考前者的工作(只能怪自己命不好!)。 刘老师问 :同样的结果,Hideo Hosono等文章引用940多次,陈仙辉等文章引用1400多次,这如何解释?大概是是陈仙辉等的结果或结论更完美或突破更大。 黄秀清答 :这个问题我在博文中早有解释。一个主要原因,Hideo Hosono的文章仅投Nature,而陈仙辉的文章是同时投Nature和arXiv。以前,一些著名杂志不接收已经挂在网络上的文章,现在慢慢开始妥协,这么做的道理很简单,作者把文章先放在网络上,可以增加不少引用量。日本人显然很淡定,他非常清楚,无论文章投什么地方,谁也不可能与他争第一,因为是他把铁基高温超导的消息透露给包括中国人在内的同行。我认为,还是不要简单地把引用次数与文章的原创性和重要性划等号。 徐老师问 :人家在铁基超导有什么样的创新性?到底有什么样的贡献? 黄秀清答 :科学家最大的本领就是吹,小革新要吹成大创新、跟风要吹成原创,贡献就更可以吹了,就像奥运会拿块金牌一样,想怎么吹就怎么吹,反正吹牛不犯法。投政治家所好,忽悠政治家多给钱,这才是目的。 必须说明一点,铁基超导不是单一品种的超导体,而是主要以铁砷(FeAs)为超导层的一系列超导材料,就像人,有白种人、黄种人、黑种人等等。 如上图(a),Hideo Hosono小组发现的Tc=26K铁基超导材料是 La FeAs,如上图(b),陈仙辉发现的Tc=43K材料是Sm FeAs,下标x(在0、1之间)叫掺杂浓度。比较两种材料,唯一的区别是元素La被Sm替换了,听听高召顺博主的评论:因为有个稀土镧系金属,替换后面的Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd是再自然不过的事情。王楠林小组把La换成Ce,赵忠贤小组把La换成Pr,。。。 超导研究的目的是尽可能提高超导转变温度Tc,一旦发现潜在的高温超导材料(比如铁基),通常采用简单元素替换和改变掺杂浓度x来制备一系列样品,不停地测试以发现最高Tc的超导配方,这个 过程俗称“炒菜”。炒菜拼的不是智力、是体力,很适合钱多人傻的中国人玩,所以,中国人在铁基研究中能牛气冲天也就不足为奇了,有多少创新?有多少贡献?就看您怎么理解了。
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铁基超导,中国离Nobel奖有多远?
热度 73 xqhuang 2013-9-28 14:38
铁基超导,中国离Nobel奖有多远? 前天,龚明博主写了一篇博文【 铁基超导可能是中国离Nobel奖最近的一次 】,他认为汤森·路透预测日本物理学家Hideo Hosono因为在铁基超导上的贡献而可能独获2013年诺贝尔奖,这有失公允,陈仙辉也应该在列其中。 龚博主为陈仙辉抱不平,说明他根本不了解铁基超导的发现历史。作为一名铁基超导发现历史的见证者,我对那篇博文的评论:太不靠谱了!下面将论述本博的观点。 谁首先发现了铁基超导体? 1、2006年,Hideo Hosono教授的团队首先发现铁基超导体,超导转变温度Tc=4K。 2、2008年2月,Hideo Hosono教授的团队发表了Tc=26K的铁基超导论文。 3、2008年2月,Hideo Hosono教授的团队又发现了Tc=43K的铁基超导体,请注意!此时论文已投Nature(毫无疑问,这项科学发现属于日本科学家)。 4、2008年3月,在美国APS March Meeting上,有人放出消息:铁基超导体的Tc可能达到50K左右。第一时间获此宝贵信息的中国学者(包括陈仙辉)迅速行动起来,二十年前铜基超导发现的那一幕再次出现,几乎是一夜之间,全国不少高校和研究所掀起了轰轰烈烈的大炼铁基超导体运动,仅物理所就有多个小组临时“转行”烧铁基超导,arXiv记录了这疯狂的一幕: 5、2008年3月25日, 科大陈仙辉的团队发现了Tc=43K的铁基超导体(arXiv:0803.3603)。 6、2008年3月26日,物理所王楠林的团队发现了Tc=41K的铁基超导体(arXiv:0803.3790)( 比陈仙辉晚1天 )。 7、2008年3月29日,物理所赵忠贤的团队发现了Tc=52K的铁基超导体(arXiv:0803.4283)( 比陈仙辉晚4天 )。 。。。。。。 卫星一个接着一个放上天,电视台、媒体纷纷报道,新闻发布会一个接着一个,中国科学家真牛!中国物理学家引领铁基超导新潮流! 冷静想一想,我们的所谓创新是不是仍停留在大跃进大炼钢铁的水平?靠大量廉价的科研民工(研究生),靠他们“一不怕苦、二不怕死”的献身精神,除了制造大量将来必定成为学术垃圾的SCI,或产生1-2位超导院士,还能有什么?或许将来的某一年,因为中国人的不懈努力最终把Hideo Hosono推上诺奖的宝座,我们是不是继续阿Q:中国科学家再次与诺奖擦肩? 了解了这段历史,您还会认为“铁基超导可能是中国离Nobel奖最近的一次”吗?您还会认为陈仙辉应该与Hideo Hosono分享Nobel奖吗?两者的贡献差距不是一丁点,是十万八千里,这不是妄自菲薄、是实事求是,人家Hideo Hosono那叫十年磨一剑的原始创新,我们那叫投机式的跟风炒菜(不夸张地说,食堂师傅都能玩的活)。 铁基热烧的2008年,每天都是十几篇相关论文出现在arXiv,随着铁基超导体的Tc被不断刷新,一些科学家的头脑开始发热,国内外都有人喊出:铁基超导材料可能实现室温超导(Tc300K)!这其中就有陈仙辉教授。对于这样的论调,本博第一个跳出来浇冷水,根据自己独创的超导新理论,我在arXiv上发表了多篇文章论述铁基超导材料的Tc不可能超越60K这条红线,快6年了,虽然大量铁基超导材料被发现,它们的Tc都止步于60K这条红线(最高57K)。 吹牛吧!一定有人要说。我讲的一切arXiv都有历史记录(时间精确到秒),至于你信不信,那是你的权力。科学预言不是拍脑袋、摸水晶球,没有金刚钻别揽瓷器活。 所谓超导体,简单说就是在某一温度下(Tc)直流电阻突然消失的材料,没有电阻(这不是唯一判据),电流流经超导体时就不产生热损耗。如上面的示意图(a)【左图沿着电流方向、右图垂直于电流方向】,BCS理论认为要实现零电阻,电子必须两两配对,配对电子被一种叫“声子”的无形弹簧(可长可短)束缚在一起,虽然“配对电子”在材料中仍然无规地乱跑,他们理论证明电阻消失了,呵呵,诺奖就这样轻松到手了。 黄秀清认为电子配对的BCS理论是无稽之谈,电子配对只会增加电阻,不可能减小电阻,更不可能让电阻消失。进一步,黄秀清认为要实现超导,电子必须形成完整的3D实空间维格纳晶格,在垂直超导电流方向,最好能形成正三角点阵(相应的晶体能量最小、最稳定,超导转变温度最高),如上图(b)所示。根据电子晶格与超导材料晶格的匹配关系和它们的热稳定性,可以估计相关材料的最佳掺杂和最高超导转变温度等重要物理量。 各位朋友,从系统的稳定性和能量损耗极小(理论上,几乎为零)的角度考虑,BCS理论和黄秀清理论,您认为哪个更合理、更符合科学和客观事实? 既然你的理论这么好,为什么不发表?有朋友问。 谈何容易!知道BCS理论是谁发明的?大名鼎鼎的巴丁,唯一两获诺贝尔物理学奖的“人类天才”。听说过H-因子吧?它的发明者是美国著名物理学家Hirsch,他比我勇敢多了,直接喊出:BCS超导理论是世界最大的麦道夫骗局!挑战权威的后果不难预料,他被主流学界直接打入冷宫,有人还说他是神经病,相关论文几乎被所有主流杂志封杀。感谢网络,让人们见识了科学极其丑陋的一面,完全可以这样说,科学已经成为宗教。 最后想给那些试图致力于原始创新的朋友一个忠告:科学研究有风险、原始创新需谨慎,没有足够的知识、财力和心理储备,还是老老实实地跟着老外混,或许还能混个院士。冒险玩创新,那怕你是正确的,最终也可能一无所有。
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[转载]浙大袁辉球Nature发文揭示铁基超导研究重大发现
热度 1 liyadong 2012-7-17 13:42
袁辉球简介:1974年7月生,浙江大学物理系长江学者特聘教授。先后在湘潭大学物理系获得学士,硕士学位。1999年10月至2003年10月在德国马普协会固体化学物理研究所攻读博士学位,师从重费米子超导的开创者FrankSteglich教授,获德累斯顿工业大学理学博士。博士毕业后,先后在美国伊利诺依大学香槟分校和美国拉斯阿拉莫斯国家实验室从事研究工作。2008年3月被聘为教育部长江学者特聘教授,受聘于浙江大学物理系。 近几年来,以第一作者(通讯作者)或主要作者在Science(1篇),Nature(2篇)和PhysicalReviewLetters(5篇)等国际一流学术期刊上发表论文30余篇,其中1篇被选为Phys.Rev.Lett.的封面文章.研究成果多次被德国,美国和中国的新闻媒体报导,并在Nature,NaturePhysics等顶级杂志的综述文章中进行了重点介绍,在PhysicsWorld,ScienceDaily,ScienceWeek,PhysOrg,Pro-Physik等科技网络杂志上进行了专栏介绍和评论。多次应邀在国际重大会议和一些著名研究机构讲学。 近期的研究兴趣主要集中于研究多重极端条件下(如极低温,超高压,强磁场)关联电子材料中的非常规电子态性质,例如非常规超导电性、量子相变、以及量子隧道效应与量子信息等国际前沿领域。在(1)重费米子超导与量子相变,(2)缺乏中心反演对称性超导以及(3)最近发展起来的铁基超导等领域做出了许多有重要影响的工作。多项工作是国际上该领域的重大突破或者对该领域具有开创性的影响。
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[转载]用酒一煮变成超导?临界温度为8K,原因物质和反应机理均不明
myvolcano 2010-10-15 13:12
 将某种有机化合物浸入酒中,以大约70℃的温度加热24个小时后,获得了临界温度(Tc)为8K(-265℃)的超导物质。日本物质及材料研究机构(NIMS)2010年7月27日进行了一场很少见的发布。   研究对象物质是2008年东京工业大学研究小组发现的铁类超导体的衍生物质。这就是向通常不会表现出超导性的反铁磁体FeTe中,注入S后形成的FeTe1-xSx。该物质采用溶融法制造的话,会形成超导,而采用固相法制造的话,则不会形成超导。虽然成份相同,但时而会形成超导、时而又不会形成超导的特性,很适合原理尚不清楚的高温超导的研究。   NIMS的高野义彦等人一直在研究向无法形成超导、采用固相法制造的FeTe1-xSx中,注入氧作为载流子的方法。不可思议的是,在只有氧气的环境下无法注入,而长时间放置在空气中的试料却显示出了超导性。也就是说,这说明受到了水(或OH基)的影响。因此,高野等人一直在进行将该试料浸入各种酒精水溶液中,然后通过化学反应导入氧离子的研究。   研究一直毫无进展,突然有一天,在研究所招待铁类超导体的发现者之一、东京工业大学研究员神原阳一(现在庆应义塾大学)的恳谈会上,有人提到把试料泡到酒里试试?。当然,这不过是个开玩笑的话,但真的尝试之后,却得到了令人吃惊的结果(高野)。   在各种各样的酒中,葡萄酒的超导效果最好(图1)。有人认为,由于未能从酒精浓度和超导特性中发现相关性,因此葡萄酒中酒精以外的成分是致因物质。高野表示,FeTe1-xSx是层状化合物,因此氧离子有可能会通过化学反应向各层之间扩散。或许在该反应中,葡萄酒中的成分以催化剂的形式产生了影响。 实验中使用的酒类 图1:酒的种类与易于形成超导性的关系 只有乙醇水溶液不易形成超导性。不依赖于乙醇浓度。而在红葡萄酒中煮一昼夜之后的试料,以接近乙醇水溶液7倍的体积比发现了超导性。(图:NIMS)   因为对象是葡萄酒,所以确定致因物质似乎并不容易,不过如果能够把无机物和有机物的新反应过程弄清楚的话,或许会对电池等其他领域带来影响。( http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/52904-20100823.html
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[转载]葡萄酒促进超导?日本物质及材料研究机构郑重发布的原因
myvolcano 2010-7-30 15:49
葡萄酒促进超导?日本物质及材料研究机构郑重发布的原因 2010/07/30   日本物质及材料研究机构(以下简称物材研)和科学技术振兴机构于2010年7月27日发布了题为酒类引起的铁类超导的新闻发布资料。一时间各大报纸纷纷报道,在网络上也成了热门话题。   7月28日《日本经济新闻》介绍的物材研等的发表要点如下。放到红葡萄酒中煮一昼夜之后,就会形成电阻为零的超导物质日本物质及材料研究机构和科学技术振兴机会于27日宣布,在铁等的化合物中发现了这一不可思议的现象。白葡萄酒、啤酒、日本清酒、烧酒及威士忌也有同样的效果,但红葡萄酒更容易形成超导现象。表现出这一现象的是铁、碲、硫磺的化合物,原本不具有超导物质的特性。但在浸入酒中,以大约摄氏70度加热24小时后,在绝对温度约为8度(8K或-265℃)的条件下便可形成超导状态。 效果因酒的种类而异   报道中还说:超导状态的效果在不同酒精度数下没什么不同,而酒的种类不同的话,就会出现差异。与水和酒精的混合溶液相比,红葡萄酒的效果高出近7倍。其次是白葡萄酒、啤酒等。因此认为水和酒精以外的成分为重要致因物质,正在进行分析研究。   在最尖端的超导研究中,将葡萄酒及啤酒等与超导联系起来这种错位受到关注。恐怕读者都有这样的疑问:让人感觉难以置信,如果真是那样的话,也应该在进一步掌握了更详细的情况之后才发布。对此,笔者也深有同感,于是直接找到物材研的研究人员作了采访。 超导研究的最前沿   在谈论相关话题之前,先来简单回顾一下超导研究的背景。虽然在1986年发现高温超导后已过了24年,但高温超导的机制实际上仍未查明。要想将超导用于工业领域,必须要有能够在室温或者十分接近室温的温度下出现超导现象的材料,但这一温度(转移温度,Tc)目前还很低,只有-140℃左右。由于理论(指导原理)尚未研究清楚,因此很难展开寻找新材料的研究。   尽管如此,最近仍有研究人员在多种类别不同的材料中发现了超导体。虽然Tc都很低,但材料类别的不同有助于查明超导的机制,因此是非常重要的研究。此次,物材研超导材料中心纳米前沿材料小组的高野义彦等研究的材料,是2008年东京工业大学的研究小组发现的铁类超导体的衍生物质。铁类超导体大多具有由FeAs、FeP、FeSe等构成的二维结构。物材研将结晶结构类似,但因是反铁磁体而通常不会表现出超导性的FeTe作为了研究对象。在迄今的研究中,已利用向FeTe注入S的FeTe1-xSx,成功表现出了超导性(制备方法采用熔融法)。   不过,该FeTe1-xSx利用其他方法(固相反应法)制备时,却不会表现出超导性。这一特性适于进行在何种原因下会表现出超导性,而在何种原因下又不会表现出超导性的研究。此次用葡萄酒煮的就是这一材料。 注入氧   要想把可能形成导超的候选物质(绝缘体)制成超导体,必须以某种方法来注入载流子(电子及空穴)。通常的做法是利用高温使氧扩散。不过,以往用固相反应法制成的FeTe1-xSx,即使施以200℃的氧退火,也未形成超导。而不可思议的是,长期暴露于空气中的FeTe1-xSx却在不知不觉中变成了超导体(当然,是在极低温条件下)。   因此,高野认为也许可以通过低温化学反应向FeTe1-xSx注入载流子。于是,按照受OH影响这一设想,将该材料浸入了纯水及酒精溶液中,并通过加温使反应加快,但效果不太明显。 意外做法带来的意外之喜   正当这时,在物材研为发现铁类超导体的东京工业大学研究员神原阳一(现为庆应义塾大学理工学部专职讲师)举行的招待会上,偶然有人提起了如果有机会将试料泡到酒里的话这一话题。当然,这无疑带有半开玩笑的成分,不过真的尝试后,却得到了令人吃惊的结果(高野)。   可是,该研究的最大谜团却是精酒浓度与超导性完全没有关系。这样的话,原因肯定出在葡萄酒中含有的精酒以外的成分上,但要找出这一成分,估计是很棘手的难题。   物材研超导材料研究中心负责人熊仓浩明表示:此次之所以在目前的这个阶段进行发表,原因是1)再现性非常高,可以断定的确发生了起导现象;2)要找出致因物质,今后还要花很长的时间。   葡萄酒中的哪种成分发生了什么化学反应,目前还不得而知。而且,是否真是如此,严格意义上说也尚不清楚。高野表示:FeTe1-xSx的试料是层状化合物,因此,即使在低温下,氧原子也可能会向各层之间扩散。也许葡萄酒中的成分产生了某种影响。   高野等预定在8月1日于美国开幕的超导国际会议ACS2010上发表此项研究的内容。届时,海外的研究人员及媒体究竟会有什么反应呢?(记者:田岛 进) http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/52562-20100729.html?ref=MLlimitstart=0 http://www.jst.go.jp/pr/announce/20100727-3/index.html http://crds.jst.go.jp/CRC/chinese/news/news.html
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本网好像只有曹天德一个人整天聊超导
wliming 2009-11-17 23:33
我以关键词超导搜了一下本网的博客,几乎全是曹大侠的信息。好像做超导的人大都不来这里。不知是不是这样。
个人分类: 物理学|1697 次阅读|0 个评论
日本发现制作铁基超导的简易方法
wliming 2009-11-11 11:42
此次日本的联合研究小组开发出的简易制造方法具体操作为,在一根直径6毫米的铁质细管中填入硒碲化合物,再将其拉长,封入石英玻璃管中进行热处理。在处理过程中,铁与硒、碲会发生化学反应,从而制造出由铁、硒、碲构成的超导体线材。
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忐忑不安等待科学审判
wliming 2009-11-6 11:59
我的一个文章 ARXIV: 0910.5871,自己感觉还是有一定价值的(是我所有垃圾文章中唯一有价值的),它提供了一个正确理解超导能隙的对称性的统一模型。简单地讲,我严格推导并配合数值计算表明,超导能隙对称性事实上是晶体点群对称性的结果,现在所观察到的S波,D波的各种能隙对称性如S, S^-, D_{x^2-y^2}, D_{xy} 等都可以得到统一的描述,尤其是当前的铁基超导的能隙也能纳入这个框架。这个思想受到了物理所王云平研究员的启发(他在本网有博客)。本网短信有故障,无法联系云平兄,在此招呼一声。 等待科学审判。
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物理人生(86)--多铁,爱得烦死
ising 2009-7-11 11:39
引子:【 兰陵王 自醒 】 夏初旭,扬起层层碧绿。飞纤絮,蒙断旧尘,更是骄阳落芭簇。不觉又苦楚。飘忽,庭深院肃。抬头望,天本向蓝,何处飞来子时雾。 闲愁甚无助。看巷尾街前,清淡如故。十年忠事一年禄。曾背月荒日,举良锄莠,平凡卓越拒茧缚,尽与此生骛。 长路,浣溪慕。正细雨磐石,击水歌露。千帆散去空余渡。应隐却浮幻,伴登高处。沧沧之上,浪卷起,自有度。 我只睡了四个小时,两眼发红,匆忙来去参加一个关于氧化物物理学的讲习班。当前氧化物物理中两大吊人眼球的主题当属高温超导体和多铁性单相氧化物,而我唯一感叹的不过是在中国却几家欢乐几家愁。中国的高温超导、特别铁基超导研究如火如荼,有科大和物理所等几支团队风头正劲、成果斐然,引起行内广泛好评。多铁性单相氧化物的研究在我国起步也不算晚,区区五年过去,我们却落后美日很多很远,除了几个理论小组还勉强过得去之外,实验研究落伍尤其明显,令人唏嘘。这是过去多年来中国在自然科学领域所展示的中流击水、不进而退之又一个典型事例。因此,作为多铁性物理研究的一分子,我感到羞愧与惶恐。 我国从事多铁性研究的大专院校与科研机构比做高温超导研究的多很多。因此,我对于让我去做报告的会议与科研机构之要求来者不拒,以让自己能够尽心竭力去介绍我国目前在多铁性氧化物研究所呈现的尴尬与落后局面,让尽可能多的学生 和年轻 老师明白多铁性物理和多铁性应用的核心应该是什么、我们还有什么可以做的、还有什么是不应该做的。 多铁性单相氧化物物理目前的两大主演是 BiFeO 3 (BFO) 基为主的 A 体系和以锰氧化物为主的 B 体系。它们在过去几年各领风骚半边天,精彩纷呈顾不暇。关于它们相互较劲、潮起潮落的故事在 Nature 系列、 Science 、 PRL 和 AM 几个刊物里有详细的记录,你可以端起一杯大红袍,慢慢品味,细细揣摩,让故事连成连续剧,放他三年不为长。 A 体系在多铁性中占有非常独特之地位,因为它们具有较高的铁电转变温度,最接近实际应用,其 62nm 的 Fe 自旋螺旋结构最近也开始备受青睐。经过伯克利 Remesh 和威斯康星 Eom 等人的艰苦努力,对 A 体系进行大规模整容处理,完全不输传说中的偶像迈克尔。我们已经知道, A 体系薄膜的铁电性质已经如此优越,超过传统铁电体,甚至让人开始忘记它是一个多铁体。这种性质在单晶和多晶中无法获得,体现了整容手术的威力与魅力。 其次,虽然对 A 体系中铁电畴与磁畴的交会与耦合也作了深入的实验探索,但总体而言,我不认为 A 体系是地地道道的炎黄子孙,因为其铁电性与磁性的来源不同,相互之间耦合比较弱。这就好像歌唱得不专业的歌星,但形象比较酷、也能够琅琅上口,所以获得众星捧月的地位。 除了薄膜制备及相关器件物理研究之外, A 体系陶瓷制备起来很像大火煎鸡蛋,不是糊了就是蛋黄流了出来,很不容易拿捏火候。其结构复杂,成份难于控制,以至于一百个小组可以作出五百种实验结果,其外貌是如此的精彩纷呈,不知道哪儿是真,哪儿是假。经过几年的广泛研究, BFO 体系似乎已经被众多观众翻来覆去地看透了,直到剑桥大学的 J. F. Scott 最近在 AM 上长篇大论,才让我们有世事沧桑之感。最近有关 BFO 单晶的工作也让我们看出, A 体系的精彩是在多铁性之外,如果不整容的话。 我国开展 BFO 体系研究的队伍很多,大多数都在追随先人的足迹,虽则千辛万苦,却没有走出多少新路。我愿意呼吁,对 A 体系的研究已经是万水千山,继续追随前人开展烧结、掺杂、纳米化等方面的研究需要有创新的物理思路和明确的应用目标。如果没有,目前对 A 体系的研究氛围不应该是国人的明智选择。 另一位主演 B 虽然在美日欧红得发紫,在中国却没有获得青睐,虽然她更专业、更美丽、也更深邃。目前国内涉足 B 体系实验研究的团队屈指可数,比铁基超导研究团队少得多了,让我有苍山高去、雾褐重重的感觉。 B 体系更专业体现在物理上更纯正和更富有新意,是强关联电子系统的典型代表。说她更美丽则体现在自旋构型的丰富多彩,这种丰富多彩的自旋构型是产生铁电性的起源,因此对 B 体系的青睐成为走向多铁性物理之核心的必由之路。说其更深邃则在于这种自旋构型是多体交互作用之间的精细平衡与竞争之结果,从而给人以发挥智慧取得四两拨千斤功效的机遇。 关注 B 体系的挑战在于我们需要极端条件,包括很低温度、很高磁场、很强的中子源与 X 光源、很小波数的光谱、很高质量的材料。因此, B 体系在我国无法走红的原因也就一清二楚。为此,我也深感国人之无能为力与望空兴叹。 我们目前能够做的至少应该是有更多的团队参与进来认识和追星 B 体系,有更多的尝试来发掘更多 B 系统之专业、美丽与深邃,有更多的资源来整合团队协作与攻关,有更多的机会参与国际合作实验。作为第一步,我们需要认识 B 体系,希望有更多的学生和年轻研究人员参与进来。对 B 体系目前的现状与问题,我们最近给出了一个不错的概览与总结,读者可以在 Advances in Physics 58 (4), 321-448 (2009) 中找到。文章的链接是: http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all~content=a912522338 谢谢各位!
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