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)）。

 

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