中子散射技术确定铁硒超导体磁基态

　　复旦大学物理系赵俊课题组利用中子散射技术在铁硒（FeSe）超导体中首次观测到了一种新奇的自旋为1的向列性量子无序顺磁态，这一磁基态的发现对理解FeSe类高温超导机理提供了新的角度，相关研究成果7月19日发表于《自然—通讯》。

　　超导电性是指在某一温度之下材料的电阻完全消失的现象。高温超导电性往往发生在长程反铁磁有序附近，因此磁性被认为与高温超导的产生有着密切关系。然而，与铜氧化物和铁砷类超导体不同，铁硒类超导体的母体FeSe却没有静态反铁磁序，研究FeSe的奇异超导特性的关键是理解其磁性基态。

　　赵俊课题组利用非弹性中子散射技术对FeSe大单晶中的自旋激发进行了覆盖整个布里渊区的测量。研究发现FeSe在很宽的能量区间同时存在奈尔反铁磁和条纹反铁磁涨落，由于FeSe中只包含一种磁性的铁原子，一种原子产生了两种强的磁激发是非常罕见的物理现象，说明该体系存在极强的磁相互作用阻挫，因此表明FeSe的磁基态是一种介于铜氧化物和铁砷类材料之间的新奇的向列性量子无序顺磁体。这一基态的发现揭示了铜氧化物超导体和铁基超导体磁性之间的潜在联系。

　　通过分析不同FeSe族材料的磁涨落和向列相变以及超导的关系，他们还提出FeSe在电子掺杂及单层薄膜下超导电性的迅速增强很可能和奈尔自旋涨落的增强相关，这为理解其超导机理提供了新的角度。