2008年3月1日-5日，活躍在超導(dǎo)研究最前沿的一群中國科學(xué)家齊聚在中國科學(xué)院物理研究所，這里正在召開“高溫超導(dǎo)機制研究態(tài)勢評估研討會”，探討迷惘的高溫超導(dǎo)研究未來之路，試圖甄別銅基高溫超導(dǎo)研究的突破點。此時，同一棟樓里的超導(dǎo)實驗室和極端條件實驗室里已悄然走在了超導(dǎo)研究變革的前沿。2008年2月23日，日本西野秀雄研究小組報道了在氟摻雜的鑭-鐵-砷-氧體系中存在26 K的超導(dǎo)電性。中國科學(xué)家在得知消息的第一時間里合成了該類材料并開展了物性研究，其中中科院物理所和中國科大的研究人員采用稀土替代方法獲得了一系列高質(zhì)量的樣品，驚喜地發(fā)現(xiàn)其臨界溫度突破了40 K，優(yōu)化合成方式之后可以獲得55 K的高臨界溫度。新一代高溫超導(dǎo)家族——鐵基高溫超導(dǎo)體就此誕生，這一次從新超導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)到臨界溫度突破麥克米蘭極限僅僅用了不到三個月的時間，新的超導(dǎo)記錄幾乎以天為單位在不斷更新。在隨后幾年里，新的鐵砷化物和鐵硒化物等鐵基超導(dǎo)體系不斷被發(fā)現(xiàn)，典型母體如鑭-鐵-砷-氧、鋇-鐵-砷、鋰-鐵-砷、鐵-硒等，這些材料幾乎在所有的原子位置都可以進(jìn)行不同的摻雜而獲得超導(dǎo)電性。鐵基超導(dǎo)家族成員數(shù)目粗略估計有3000多種(許多還尚待發(fā)現(xiàn))，可謂是目前發(fā)現(xiàn)的最龐大超導(dǎo)家族。鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)無疑為當(dāng)時幾近低迷的高溫超導(dǎo)研究注入了一股前所未有的“強心劑”，已逾百年的超導(dǎo)研究從此煥發(fā)了新一輪的青春活力。

　　作為繼銅基超導(dǎo)體之后的第二大高溫超導(dǎo)家族，鐵基超導(dǎo)體具有更加豐富的物理性質(zhì)和更有潛力的應(yīng)用價值。它和銅基超導(dǎo)體存在“形似而神不似”關(guān)系，晶體結(jié)構(gòu)、磁性結(jié)構(gòu)和電子態(tài)相圖均非常類似;但是它從電子結(jié)構(gòu)角度又屬于類似二硼化鎂那樣的多帶超導(dǎo)體;其母體更具有金屬性，和具有絕緣性的銅氧化物母體截然不同(銅氧化物僅在摻雜后才出現(xiàn)金屬性);目前已經(jīng)確認(rèn)電子配對概念仍然適用，在配對媒介上可能和銅基超導(dǎo)體類似，但配對方式上卻更接近于傳統(tǒng)金屬超導(dǎo)體;總體來說，鐵基超導(dǎo)體更像是介于銅基超導(dǎo)體和傳統(tǒng)金屬超導(dǎo)體之間的一個橋梁。通過多年來在銅基超導(dǎo)研究中的經(jīng)驗和技術(shù)積累，鐵基超導(dǎo)研究的進(jìn)度已經(jīng)大大加速，目前六年來的研究成果幾乎可以和銅基超導(dǎo)近30年以來的研究成果相匹敵，在某些方面甚至超越了之前高溫超導(dǎo)研究的認(rèn)識。有了這道橋梁，高溫超導(dǎo)研究之路已經(jīng)不再像是空中樓閣，而是“有徑可循”了，高溫超導(dǎo)的微觀機理的神秘面紗正在緩緩揭開。在應(yīng)用方面，鐵基超導(dǎo)體由于其金屬性，更加容易被加工成線材和帶材，而其可承載的上臨界磁場/臨界電流和銅基超導(dǎo)體相當(dāng)，甚至有可能更優(yōu)越。當(dāng)然，制備鐵基超導(dǎo)材料大部分情況下需要砷化物和堿金屬或堿土金屬，具有較強的毒性同時又對空氣異常敏感，這對材料制備工藝和使用安全方面提出了更高的要求。在超導(dǎo)的弱電應(yīng)用方面，鐵基超導(dǎo)還處在剛剛起步階段，相對已經(jīng)趨于成熟的銅基超導(dǎo)弱電應(yīng)用還有很大差距。從材料角度來說，鐵基超導(dǎo)體更具有靈活多變性，這讓高溫超導(dǎo)的研究空間大大得到了拓展，許多實驗現(xiàn)象也可以在不同體系進(jìn)行比照研究，從而得出更加普適的結(jié)論。如前所述，幾乎在鐵基母體材料任何一個原子位置進(jìn)行不同價位甚至同價位的元素?fù)诫s都可以實現(xiàn)超導(dǎo)電性，不同體系材料超導(dǎo)電性隨著外界壓力演變也有所不同。更有趣的是，日本科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)用各種酒泡過的母體材料也可以超導(dǎo)，真是“醉翁之意不在酒，在乎超導(dǎo)之間也”!鐵基超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)極大地鼓舞了超導(dǎo)材料探索者的信心，正如發(fā)現(xiàn)二硼化鎂的日本科學(xué)家豪言：“我相信世界上所有材料都有可能成為超導(dǎo)體，只要引入足夠多載流子或足夠強的壓力或足夠低的溫度等外界條件，就有希望實現(xiàn)超導(dǎo)!”