超导体不同于一般金属导体，一方面在某个临界温度以下电阻突降至零；另一方面还具有完全抗磁性。一旦进入超导态，外界磁场完全进不去，材料内部磁感应强度为零。由于这两大特性，超导体在强、弱电领域具有重要的应用前景。利用超导材料替代普通金属材料，可以节约输电过程中造成的大量热损耗；可以组建超导发电机、变压器、储能环；可以在较小空间内实现强磁场，从而获得高分辨的核磁共振成像；可以发展安全高速的磁悬浮列车等等。近30年以来，铜基超导体获得了很大进展，但是学术界一度存在一种观点，认为铁元素不利于形成超导，超导性与铁磁性无法共存，材料中如果加入铁、镍等磁性元素，会大大降低超导性。但是，在2008年2月,，日本东京工业大学发现氟掺杂镧氧铁砷化合物可以实现26K的超导性。铁基超导体的发现宣布了超导理论和研究的重大突破。紧接着，当年3月25日，中国科技大学陈仙辉科研小组报告，氟掺杂钐氧铁砷化合物在临界温度43K时也变成超导体。3月28日，中国科学院物理所赵忠贤科研小组报告，氟掺杂镨氧铁砷化合物的超导临界温度可达52K；4月13日该科研小组又发现氟掺杂钐氧铁砷化合物在压力环境下超导临界温度可进一步提升至55K。新一代超导家族——铁基超导体就此诞生。在随后几年里，新的铁砷化物和铁硒化物等铁基超导体系不断被发现，典型母体如镧-铁-砷-氧、钡-铁-砷、锂-铁-砷、铁-硒等。研究还发现，铁砷化物母体中掺杂磁性离子如钴和镍反而会诱发超导电性，这大大推动了超导理论的发展。远低于国内矿山生产成本
传统理论认为，通常的电子-声子机制下超导临界温度的上限是40K左右，突破这一温度极限的超导体被称为高温超导体。铁基超导体是目前已发现的突破40K温度以上的两大超导系列（铜氧化物超导体和铁基超导体）之一。
铁基超导体由于其具有金属性，比较容易被加工成线材和带材，而其可承载的上临界磁场/临界电流和铜基超导体相当，甚至有可能更优越。中科院马衍伟研究组成功研制出国际第一根10米量级的高性能型铁基超导长线，实现了铁基超导线带材领域的新突破。
铁基超导体表现出非常高的磁场温度比,可以达到-10T/K。有的系统的低温上临界磁场可接近100T，例如，Ba0.6K0.4Fe2As2超导体的上临界磁场在低温端非常高,超出其他超导体系。因此可以预期铁基超导体在强磁场磁体方面有非常好的应用前景。另外，在FeSe0.5Te0.5超导薄膜中,尽管超导转变温度只有18K左右,但是在4.2K和30T下,超导电流可以达到105A/cm2。这是一个非常高的指标，而且制备技术是比较成熟的脉冲激光沉积技术。利用粉末套管和轧制技术,中国科学院电工所在Sr1-xKxFe2As2材料方面制备出的导线,在4.2K临界电流已经达到105A/cm2,处于国际领先水平。
放大图片
暂无相关下载
