贝德诺尔茨 J. Georg Bednorz

贝德诺尔茨出生于西德北莱茵-威斯特伐利亚州的诺伊恩基兴。1968年进入明斯特大学学习化学，1972年转学物理学，1976年获硕士学位后赴瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)深造，在著名固体物理学家卡尔·亚历山大·穆勒和海尼·格拉尼希的联合指导下从事钙钛矿氧化物的晶体生长和表征研究，1982年获博士学位。同年他加入IBM苏黎世研究实验室，成为穆勒领导的研究组的一员，开始了两人富有成果的合作。 当时超导研究领域已陷入低谷，自1973年发现Nb₃Ge的超导转变温度为23K后，十几年间超导临界温度没有实质性提高，BCS理论框架下电声耦合机制似乎给Tc设定了约30K的上限。贝德诺尔茨在穆勒的指导下，将研究方向锁定在过渡金属氧化物，特别是含铜的钙钛矿结构化合物上。他系统地制备和测试了大量铜氧化物陶瓷样品，这项工作需要极大的耐心——每个样品的制备、烧结、结构表征和低温物性测量都需要数天时间，而大多数样品并不表现出超导性。 1986年1月，贝德诺尔茨在一组组成为La₂₋ₓBaₓCuO₄的陶瓷样品中观测到了电阻在35K左右急剧下降的迹象，随后他们测量了迈斯纳效应——超导体排斥磁场的特性，确认了这是真正的超导转变。1986年9月，他们谨慎地以"可能的高温超导"为题在相对不太知名的《德国物理学期刊》上发表了研究结果。这一发现迅速引发了一场全球范围的"淘金热"，几个月内，美国休斯敦大学朱经武研究组、中国科学院物理研究所赵忠贤研究组、日本东京大学等相继发现Tc更高的钇钡铜氧(YBa₂Cu₃O₇)超导体，Tc达到93K，首次突破液氮温度(77K)，使超导应用的成本大幅降低。 1987年，贝德诺尔茨与穆勒共同获得诺贝尔物理学奖，年仅37岁的他成为历史上最年轻的诺贝尔奖得主之一。获奖后，贝德诺尔茨继续在IBM苏黎世研究实验室工作，研究领域包括高温超导、氧化物薄膜和复杂金属氧化物的物性。他获得了众多荣誉，包括德国联邦十字勋章、美国物理学会詹姆斯·C·麦高第新材料奖等，是德国利奥波第那科学院院士、美国国家科学院外籍院士。贝德诺尔茨性格谦逊，始终将高温超导的突破归功于整个研究团队的努力和穆勒的远见卓识。

主要成就

1986年，约翰内斯·格奥尔格·贝德诺尔茨与卡尔·亚历山大·米勒合作，在陶瓷材料镧钡铜氧化物（La-Ba-Cu-O）中发现了临界温度高达35K的高温超导现象，打破了超导仅存在于极低温的传统认知。这一突破性发现不仅让他们于次年（1987年）迅速获得诺贝尔物理学奖，更引发了全球范围的‘超导热’，推动了高温超导材料研究的飞速发展。

早在1983年，贝德诺尔茨便与米勒开始系统研究钙钛矿型氧化物材料，旨在探寻高临界温度超导体。他们基于对非常规材料（氧化物）的直觉和探索，而非当时主流的金属或合金路径。经过三年努力，最终于1986年在钡镧铜氧化物（La-Ba-Cu-O）中观测到超导起始转变温度为35K、在13K达到零电阻的现象。

这一发现因其重大突破性，在仅隔10个月后（1987年）即被授予诺贝尔物理学奖，成为诺贝尔奖历史上颁奖间隔第二快的获奖成果之一。

贝德诺尔茨与米勒的发现迅速得到全球多个研究团队的证实与跟进，直接掀起了一场全球性的‘超导热’。在此热潮推动下，科学家们相继发现了钇钡铜氧化物（YBCO）等更多铜氧化物高温超导材料，将超导临界温度迅速提升至液氮温区（77K）以上，甚至超过130K。高温超导体的发现为超导技术的实际应用（如磁悬浮列车）提供了新的材料基础与可能性。

在获得诺贝尔奖之后，贝德诺尔茨并未停止探索，他继续在该领域深入研究，并发现了更多的高临界温度超导材料，在理论和实际应用方面均取得了进一步成果。

主要作品

1986年，贝德诺尔茨与卡尔·亚历山大·米勒在镧钡铜氧化物（La-Ba-Cu-O）中发现了高温超导现象，临界温度达35K。相关研究成果于1986年9月发表在德国《物理学杂志》（Zeitschrift für Physik）上。

人物生平

1950年5月16日，贝德诺尔茨出生在德国北莱茵-威斯特法伦州（North Rhine-Westphalia）的诺因基兴（Neuenkirche），有一个姐姐和两个哥哥，父亲是小学老师，母亲是钢琴教师，他们在贝德诺尔茨小时候曾引导他学习古典音乐，但他却不喜欢练习钢琴，而是帮他的哥哥们修理摩托车和汽车，展现出他的动手实践能力。贝德诺尔茨对自然科学的兴趣起源于学习化学，而不是物理，物理更偏向于理论，而在学习化学中，他可以自己做实验，充分发挥动手能力。

1968年，贝德诺尔茨开始在明斯特大学学习化学，但却在大课授课的气氛中感到失落，他很快换专业到矿物学中的晶体学，基于化学和物理之间。

经导师的安排，贝德诺尔茨在1972年去IBM公司的苏黎世研究实验室进行为期3个月的夏季交流学生，前往瑞士对他来说是一个重要的决定，是“人生的关键一步”，从而决定了他今后一生的研究方向。在那里，他在卡尔·亚历山大·米勒领导的部门工作，学习了晶体生长的不同方法、材料特性和固体化学，他很快感受到实验室中的自由，学会用自己的方法解决新问题。1973年再一次前往苏黎世交流后，1974年又到苏黎世附近的Rüschlikon，完成了关于晶体生长和SrTiO3特性的硕士论文中的实验部分。钙钛氧化物是亚历山大·米勒的研究方向，他建议贝德诺尔茨继续在这类材料上做研究。

贝德诺尔茨1976年硕士毕业后回到明斯特，1977年加入了瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）的固体物理学研究所，开始攻读博士学位，导师仍旧是亚历山大·米勒。贝德诺尔茨在完成对钙钛氧化物CaTiO3型晶体生长的结构、导电特性和极化特性等的研究后，于1982年获得固体物理博士学位，并加入IBM公司。

1987年，贝德诺尔茨与米勒共同荣获诺贝尔物理学奖。

所获荣誉

1986年Marcel Benoist奖

1987年诺贝尔物理学奖

1987年Fritz London纪念奖

1987年Dannie Heineman奖

1987年Robert Wichard Pohl奖

1988年惠普欧洲物理奖

1988年APS国际材料研究奖

Minnie Rosen奖

Viktor Mortiz Goldschmidt奖

社会生活

2010年11月，贝德诺尔茨访问南京大学仙林校区，在“名人林”亲手种下一株白玉兰树，并做题为《高温超导电性的发现和影响》的讲座。同月，他访问北京大学，在英杰交流中心以《纳米体系中的物理学:向新技术迈进的纳米科学》为题做学术报告。2011年4月，贝德诺尔茨访问厦门大学漳州校区做超导领域演讲。

其高温超导发现直接推动了磁悬浮列车等技术的发展。1986年的发现引发了以美国、日本和中国为中心的全球性“超导热”。

贝德诺尔茨在公开演讲中鼓励科研人员与学生“不要墨守成规，也不要害怕失败或犯错误，要大胆思考，勇于创新”，并认为“在科学领域，只要大胆设想，没有不可能完成的事”。

轶事趣闻

贝德诺尔茨对于当年获得诺贝尔物理学奖现在回忆起来仍觉得“难以置信”，并忠告年轻人不要简单地只是瞄准诺贝尔奖，探索新事物本身就是一件很有乐趣的事。贝德诺尔茨认为不要以常人的观点去接受任何事物，要努力去发现技术上的障碍和思维方式上的障碍，打破固有的观念，有时需要去尝试一些看似“疯狂”的想法。在贝德诺尔茨看来，在科学领域，只要大胆设想，没有不可能完成的事。

1986年，贝德诺尔茨和米勒关于镧钡铜氧（LaBaCuO）超导性的发现被发表在了德国的《物理学杂志》上，然而这一发现并没有立即引起学术界的广泛关注。尽管学术界并没有立即给出反应，休斯顿大学的物理学家朱经武、日本物理学家田中章司和中科院物理所的赵忠贤敏锐地觉察到了这篇论文背后可能蕴藏的玄机。