作者:Lucas H. C. Chao
自從超導性質(Superconductivity)被發現以來，如何研發新的超導材料藉以將工作溫度提高，一直是高溫超導體研究的重點。然而過往的研究多以銅氧為基材(copper-and-oxygen-based)的材料研究為主，現在以鐵砷為主(iron-and-arsenic-based)的材料或許可提供另一條研究超導性質機制的方法。
自1911年發現超導性質以來，陸續有許多的超導材料被合成出來。直到1986年以銅氧為基材的超導材料被合成出來，並確定其超導性質的轉移溫度超過液態氮氣的沸點高達100K以上，具有經濟上的價值。研究超導材料的兩位先進J. Georg Bednorz與K. Alexander Müller於1987年共同獲得諾貝爾物理獎。目前已知可達最高的超導溫度為130K，其材料亦以銅氧為基材。然而至此，直到現在一直沒有重大的突破。
來自日本the Tokyo Institute of Technology的Hideo Hosono等人合成出了以鐵砷為基材具有LnOTMPn (Ln, Y or rare-earth metal; TM, transition metal; Pn, group-Ⅴ,'pnicogen', element)形式的超導材料LaOFeAs。此一材料其分子結構是以LaO與FeAs層層交疊的層狀結構。測量其超導性質的轉移溫度並與他們先前合成出的LaOFeP、LaONiP相比，發現其轉移溫度從3至5K大幅提昇到26K。將氧置換成氟形成LaO(1-x)F(x)FeAs的類似物後發現，其具有類似Curie-Weiss的現象。Hideo Hosono等人推敲材料中的砷較先前用的磷具有較高的電子極化率(Electronic polarizability)，因此鐵砷間鍵結具有較高的共價性，使得電子流通較容易，並且在提高系統壓力至4GPa下則超導性質的轉移溫度提升為43K。另外，來自中國北京the Institute of Physics of the Chinese Academy of Science的Zhong-Xian Zhao等人也合成出類似的材料SmO(1-x)FxFeAs，並發現其超導性質的轉移溫度提升到55K。
雖然此一新式的超導材料其超導性質的轉移溫度的提升還未能與以銅氧為基材的超導材料相比擬，但是其似乎形成一個有規則的系統，並且不同於以銅氧為基材的超導材料，可提供理論學者作為另一個研究超導性質的材料。
前不久部分學者對於高溫超導領域的發展感到疑慮，表示若無新的超導材料被發現、合成或是新的、突破性的理論被發表，則此一領域將逐漸萎縮。看來，現在開始似乎又重現新曙光了！
原始論文：
Nature 2008, 452, 914-914
Nature 2008, 452, 922-922
Iron-Based Layered Superconductor La[O1-xFx]FeAs (x = 0.05-0.12) with Tc = 26 K
Yoichi Kamihara, Takumi Watanabe, Masahiro Hirano, and Hideo Hosono
pp 3296 - 3297; (Communication) DOI: 10.1021/ja800073m
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