超導(dǎo)專家、中科院院士趙忠賢 四十年專注一件事

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超導(dǎo)專家、中科院院士趙忠賢 四十年專注一件事

摘要:自1964年從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)技術(shù)物理系畢業(yè)后,除了中途有五年搞國(guó)防任務(wù),趙忠賢一直在中國(guó)科學(xué)院物理研究所從事超導(dǎo)研究,算算已有40余年。

趙忠賢院士
新華社記者金立旺攝

趙忠賢院士

新華社記者金立旺攝

1989年,趙忠賢院士(見圖,新華社記者金立旺攝)第一次為公眾所熟知,是因?yàn)樗麕ьI(lǐng)中科院物理所團(tuán)隊(duì)?wèi){借“液氮溫區(qū)氧化物超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及研究”斬獲國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

時(shí)隔25年,趙忠賢領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)因“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)研究”方面的突出貢獻(xiàn),再次榮獲國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

自1964年從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)技術(shù)物理系畢業(yè)后,除了中途有五年搞國(guó)防任務(wù),趙忠賢一直在中國(guó)科學(xué)院物理研究所從事超導(dǎo)研究,算算已有40余年。

克難攻堅(jiān)充滿信心,躋身世界先進(jìn)

談及成功,趙忠賢說(shuō),靠的是堅(jiān)持、有好的合作者和運(yùn)氣。

超導(dǎo)現(xiàn)象指在一定的低溫狀態(tài)下,某些材料中的電子可以無(wú)阻地流動(dòng),表現(xiàn)出零電阻現(xiàn)象。在世界各國(guó)科學(xué)家的努力下,超導(dǎo)體的相關(guān)研究不斷取得突破,不僅表現(xiàn)在基礎(chǔ)研究方面,還開拓了技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

趙忠賢從1976年開始從事高臨界溫度超導(dǎo)體的研究。10年以后,他與合作者獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了液氮溫度超導(dǎo)體并率先在國(guó)際上公布其化學(xué)組成。

“1986年4月,瑞士科學(xué)家穆勒和柏諾茲發(fā)現(xiàn)Ba—La—Cu—O材料在35K(開爾文,熱力學(xué)溫度單位)時(shí)開始出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。9月底,我看到他們的論文后,馬上找到陳立泉等同事開始銅氧化物超導(dǎo)體研究工作。”趙忠賢回憶說(shuō)。

1986年底到1987年初,趙忠賢和同事們夜以繼日地奮戰(zhàn)在實(shí)驗(yàn)室中。餓了,就煮面條;累了,輪流在椅子上打個(gè)盹。在最困難的時(shí)候,他們充滿信心,相互鼓勵(lì):“別看現(xiàn)在這個(gè)樣品不超導(dǎo),新的超導(dǎo)體很可能就誕生在下一個(gè)樣品中。”

辛勤的工作與執(zhí)著的探索終于換來(lái)了令人期待的成果——Ba—La—Cu—O系列材料中有70K的超導(dǎo)跡象。緊接著,1987年初,他們獲得了起始轉(zhuǎn)變溫度在100K以上的超導(dǎo)體。1988年春,他們又率先獲得轉(zhuǎn)變溫度在120K的鉍系和鉈系氧化物超導(dǎo)體。

就這樣,以趙忠賢為代表的中國(guó)科學(xué)家躋身于世界超導(dǎo)研究的先進(jìn)行列。

熱的時(shí)候堅(jiān)持,冷的時(shí)候也要堅(jiān)持

在講述自己40余年的超導(dǎo)研究歷程時(shí),趙忠賢反復(fù)提到一個(gè)詞——堅(jiān)持。

上世紀(jì)90年代中后期,國(guó)際物理學(xué)界在通過(guò)銅氧化物超導(dǎo)體探索高溫超導(dǎo)機(jī)理的研究上遇到了瓶頸,相關(guān)研究進(jìn)入低谷。國(guó)內(nèi)的研究也受了影響,很多團(tuán)隊(duì)解散。

“熱的時(shí)候堅(jiān)持,冷的時(shí)候也堅(jiān)持。”趙忠賢帶領(lǐng)超導(dǎo)團(tuán)隊(duì)卻堅(jiān)守這塊陣地,持之以恒地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。無(wú)數(shù)次的制備、觀察、放棄、重新開始……經(jīng)費(fèi)有限,項(xiàng)目組使用的基礎(chǔ)設(shè)備還是趙忠賢趁著“大減價(jià)”時(shí)淘換下來(lái)的老裝備。“雖然很土,但是很管用。”趙忠賢說(shuō)。

幸而,在這樣的堅(jiān)持下,一個(gè)個(gè)嶄新的成果接踵而來(lái)。

2008年,日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在摻氟的鑭氧鐵砷材料中存在26K的超導(dǎo)性。隨即,中國(guó)科學(xué)家把超導(dǎo)臨界溫度提到高于傳統(tǒng)超導(dǎo)體的40K的理論極限。此后,趙忠賢又提出高壓合成結(jié)合輕稀土替代的方案,并率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)很快將超導(dǎo)臨界溫度又提高到50K以上,也創(chuàng)造了55K的鐵基超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度的世界紀(jì)錄,并保持至今。

選擇科研道路,就不心猿意馬

“人活著要吃飯,將個(gè)人的興趣與生計(jì)結(jié)合起來(lái)是最理想的選擇,而我恰巧很幸運(yùn)。”趙忠賢說(shuō),“快樂在于每天都面對(duì)解決新問(wèn)題的挑戰(zhàn)”。

科研之路艱難漫長(zhǎng),正因這些挑戰(zhàn)的快樂,他從不灰心、不放棄,總是滿懷希望。

“打個(gè)不一定恰當(dāng)?shù)谋扔鳎何覀兛诖镅b著許多把鑰匙,同時(shí)還在不斷地制造出新的鑰匙,而只有其中一把能夠開啟科學(xué)之門。我們要做的,就是不懈努力,制造、修改每一把鑰匙,直到打開這扇大門。也許,此前試驗(yàn)過(guò)的那么多鑰匙都失敗了,于是有人選擇了放棄——但誰(shuí)又能肯定,接下來(lái)這把鑰匙不會(huì)解開未知之謎呢?”趙忠賢說(shuō)。

在趙忠賢看來(lái),搞科研最重要的一點(diǎn)是能夠迅速抓住問(wèn)題的本質(zhì),并駕馭自己的知識(shí)和能力去解決它。趙忠賢時(shí)常勉勵(lì)后輩,要有遠(yuǎn)大的目標(biāo),更要腳踏實(shí)地去工作。“現(xiàn)在社會(huì)上各種誘惑很多,但既然選擇了科研這條道路,就要安下心來(lái),不要心猿意馬。”

如今已過(guò)70歲的趙忠賢把更多的精力投入到為年輕人把握科研方向和營(yíng)造好的科研環(huán)境上。他說(shuō):“雖然超導(dǎo)研究的兩次熱潮我都趕上了,而且也都做出了成績(jī),但仔細(xì)分析我也錯(cuò)過(guò)了好多機(jī)會(huì)。我希望將自己的這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)分享給年輕科研工作者,讓他們能少走些彎路,取得更大的成績(jī)。”

責(zé)任編輯:王梓辰校對(duì):總編室最后修改:
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