自2008年初日本东京工业大学细野秀雄等发现T_C为26 K的LaO_1−xF_xFeAs以来，人们一直致力于新铁基超导材料的合成，以期T_C突破液氮温度77 K。科学家们陆续合成出了临界温度超过40 K的超导体CeO_1−xFxFeAs和SmFeAsO_1−xF_x，临界温度超过52 K的超导体PrO_1−xF_xFeAs，在压力环境下合成了临界温度超达55K的SmO_1−xF_xFeAs，以及初始临界温度T_C^onset达57.4 K的Ca_0.4Nd_0.6FeAsF。令人感兴趣的是，当用锕系元素Th⁴⁺分别部分替代GdFeAsO中的Gd³⁺, 制备出T_C^onset高达56 K的Gd_1−xTh_xFeAsO多晶样品，并发现，在LnFeAsO(Ln代表镧系元素)中由于LnO层和FeAs层间的晶格失配, 要想通过F掺杂提高其临界温度难度很大。通过Th⁴⁺掺杂，可改善晶格失配情况, 从而提高T_C。我所放射化学与先进功能材料课题组唐军研究员通过与复旦大学封东来教授、中科院微电子所牟刚教授合作，采用离子半径与稀土元素更相匹配的锕系元素U分别部分替代LnFeAsO中的Ln，以改善晶格失配情况, 制备高温铁基超导体。实验研究结果表明，U掺杂后的Sm_1−xU_xFeAsO具有超导性（如图1所示），在x=0.2掺杂条件下，T_C达49 K，临界磁场达250 T。其它LnFeAsO (Ln＝La, Ce, Pr, Nd, Gd)掺杂U后也表现出较高的超导临界转变温度。该研究结果不但发现了一系列新型掺杂铁基超导体，还可通过5f锕系元素掺杂研究铁基超导体电子-声子相互作用以探索其超导机制。初步研究结果已经在Phys Rev B 87, 060501(R) (2013)上发表。

    图中所示为 Sm_1−xU_xFeAsO超导体电阻率和磁化率随温度变化。