超导“小时代”(29）：高温超导新通路
天下同归而殊途，一致而百虑。 ——《周易·系辞下》 【作者注】《超导小时代》系列文章自2015年9月在《物理》杂志连载，欢迎大家订阅、围观。此文发表于《物理》2018年第3期，详见http://www.wuli.ac.cn/ &nbs......阅读全文
铁基超导体简介
自从2006年发现铁基超导体以来，对铁基超导体日趋深入，比较突出的成果有：2008年，日本科学家细野秀雄发现掺杂F的LaFeOP超导体具有26K的临界温度；2008年，中国科学家赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠发现临界温度达43K的SmFeAs1-xFx超导体和临界温度达55K的ReFeAs
科学家破译铁基高温超导体机理
南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎日前应邀在英国著名杂志《物理进展报告》上发表综述文章，介绍了其领导的研究小组在新超导体方面的研究进展，并对未来研究作出了展望。 如何获得更高的超导转变温度，一直是研究人员关注的重大科学问题。而超导态需要电子配对和凝聚才能形成，因此电子配对机制是其中的
铁基高温超导体电子结构与超导能隙研究取得新进展
2008年发现的铁基超导体其超导转变温度最高可达55K，是继1986年发现的铜氧化物高温超导体之后发现的第二类新的高温超导体系。它的发现，为高温超导电性的研究开辟了一个新的方向。与铜氧化物高温超导体的研究类似，铁基超导体研究的核心问题是理解其高温超导电性产生的机理。对材料电子结构
铁基超导体研究获重要进展
973计划“超导材料科学及应用中的基础问题研究”项目首席科学家、中科院物理研究所超导国家重点实验室闻海虎研究员领导的小组通过在镧氧铁砷 (LaOFeAs) 材料中用二价金属替换三价的La成功将空穴载流子引入系统，发现有25 K以上的超导电性。这是第一个在铁基新超导材料中合成出空穴掺杂超导体的工作，具
物理所合作在铁基高温超导体系研究中取得进展
铁基超导家族中的两个亚族，分别以结构类似的 FeSe4 和 FeAs4 四面体层作为各自的超导基元。然而典型的 FeSe 基超导体 AyFe2-xSe2（A=碱金属离子）母体相和正常态的实验表现，却与 FeAs 基体系迥异，导致质疑这两大铁基体系的高温超导电性是否有共同物理起源。澄清这一问题对探
铁基高温超导材料研究取得重要进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授，清华大学薛其坤院士、马旭村研究员，中科院物理所周兴江研究员合作，首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态，该成果在线发表于《自然—材料》杂志。 自然界中至今还没有发现拓扑超导材料，如何设计寻找拓扑超
物理所铁基超导体新122体系新超导体探索取得进展
FeAs基超导体的超导电性被普遍认为源自自旋涨落诱导的近似嵌套空穴型费米面和电子型费米面之间的带间散射。2010年11月，铁基超导体KFe2Se2【Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010)】的发现引发了国际上铁基超导新的研究热潮。 中科院物理研究所/北京凝聚
超导体：传统BCS理论与高温超导理论
超导是一种物理现象，指某些材料在低温下电阻突然消失，呈现出零电阻和完全抗磁性的特征。超导最早是在1911年由荷兰科学家昂内斯发现的，当时他将汞冷却到4.2K时，发现其电阻降为零。后来人们又陆续发现了许多其他的超导材料，如铅、锡、铌等。 超导有两个重要的特点：零电阻和完全抗磁性。零电阻意味着超导
物理所铁基超导体中反铁磁序与超导微观共存研究获进展
磁性与超导都是突出的量子现象，它们之间的关系是当今凝聚态物理中重要的研究对象。在最近发现的铁基高温超导体中，超导相和反铁磁有序相邻接，吸引了科学研究者极大的兴趣。磁有序与超导能否微观共存与超导能隙的对称性以及配对机制有紧密的关联。目前，铁基高温超导体中的超导能隙究竟是有符号变化的S+-对称性，还
铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质
铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作，在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数
高温超导体基本特性的测量
实验目的 1.（利用直流测量法）测量超导体的临界温度； 2．观察磁悬浮现象； 3．了解超导体的两个基本特性—零电阻和迈斯纳效应。实验仪器 测量临界温度和阻值的成套仪器、迈斯纳效应成套仪器、计算机、CASSY 传感器 实验原理 1． 零电阻现象 处于绝对零度的理想的纯金属，其规则排列的原子（晶格）周期
中国科学报：铁基高温超导荣获大奖的启示
中科院的科学家再度站上科技之巅。 1月10日，中国科学院物理研究所(以下简称物理所)和中国科学技术大学的研究团队，因为“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”方面的突出贡献，荣获2013年度国家自然科学奖一等奖。 新中国成立以来，国家自然科学奖一等奖这一象征科技界最高
铁基超导体中超导与奇异金属态在压力下的共存共灭现象
低温下电阻随温度的线性变化是奇异金属态的重要特征，在非常规超导材料中常被发现。高温超导电性对这种奇异金属态的依赖关系一直是高温超导机理研究中备受关注的问题，可能隐含了破解高温超导机理的“密码”。一般情况下，高温超导体的电阻随温度的变化既包含线性项，又包含温度的平方项，近似可用一个温度的幂律函数即R(
铁基高温超导团队：在坚守中创新，在创新中突破
连续空缺了三届的国家自然科学奖一等奖，今年终于不再寂寞。在坚守中创新，在创新中突破，研究团队的获奖绝非偶然—— 1月10日，以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎和方忠为代表的中国科学院物理研究所(以下简称“物理所”)和中国科学技术大学(以下简称“中科大”)研究团队因“40K以上铁基高温超导
首次在铁基超导体中发现马约拉纳任意子专题
1937年，物理学家埃托雷·马约拉纳（Ettore Majorana）把描写费米子的基本运动方程（狄拉克方程）分解成电荷共轭不变的两部分（即马约拉纳方程），得到了“自己是自己的反粒子”的马约拉纳费米子。81年来，马约拉纳费米子的相关研究一直是物理学最前沿的问题之一。 近年来，理论研究表明
物理所铜氧化合高温超导体中绝缘超导体转变研究获进展
铜氧化物高温超导体的母体是反铁磁莫特绝缘体, 高温超导电性的产生通过掺杂适当数量的载流子得以实现。介于母体和超导体之间，存在一个特殊而重要的过渡区，即所谓的重欠掺杂区域。在这个特定的区域, 少量的载流子掺杂使得三维反铁磁长程序被迅速压制，并且发生绝缘体-金属/超导体转变。这个区域的电子结
物理所铁基高温超导机理的中子散射研究取得进展
高温超导机理一直是凝聚态物理前沿研究中的一个重要课题。在目前已发现的铜氧化物和铁砷化物两大高温超导家族中，母体均具有长程反铁磁序，随着空穴/电子掺杂的引入而压制静态反铁磁序并出现高温超导电性，而动态的反铁磁涨落则存在于整个相图区域。这一图像促使人们相信反铁磁涨落在高温超导微观机理中扮演着不可或缺
物理所等在铜基高温超导体中发现新颖电荷有序态
电子具有自旋和电荷两个重要特性。铜氧化物高温超导是通过掺杂破坏自旋有序态（反铁磁有序）而实现的。在过去30年里，高温超导机制的研究主要集中在对自旋行为的理解，缺乏对电荷功能的认识。 近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）郑国庆研究组利用物理所的15特斯拉强磁场核磁共振装置，
物理所等铁基超导体中量子临界现象研究获进展
在凝聚态物理中，通过化学掺杂、压力、磁场等非温度因素调控来实现的零温下相变被称之为量子相变，如果发生的量子相变属于二级相变，那么其对应的零温下参量临界点就称之为量子临界点。理论上认为，量子相变及其相关涨落是非常规超导材料中诸多奇异量子物性的物理根源之一，确认量子临界点存在与否也成为实验上的重要挑
物理所铁基超导体统一相图研究取得进展
自2008年被发现以来，已有至少20种不同结构铁砷化物或铁硒化物被证实存在超导电性，它们统称为铁基超导体。由于铁基超导体同样可以突破BCS强耦合理论预言的40K的麦克米兰极限，它和铜氧化物超导体一起被列入高温超导家族，其超导微观机理问题至今仍是凝聚态物理前沿领域皇冠上的明珠。 经过多年研究，人
物理所铁基超导体电荷动力学研究取得新进展
铁基超导体是凝聚态物理的前沿热点领域之一。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）王楠林研究员领导的小组在铁基超导体的母体和超导样品的电荷动力学方面继续进行深入研究，取得新的进展。 铁基超导体的一个主要特征是存在磁性与超导电性的竞争，当长程磁有序被一定程度抑制之后
物理所最佳掺杂铁基超导体中子散射研究取得新进展
高温超导机理一直是凝聚态物理领域前沿难题之一。作为继铜氧化物超导体之后的第二个高温超导家族，2008年发现的铁基超导体也是通过在三维反铁磁母体中掺杂电子或空穴载流子来抑制反铁磁长程序而获得超导态。目前的研究普遍认为，自旋涨落在两者的超导电子配对过程中均扮演着重要角色，特征之一表现为在超导样品的磁
物理所“111”型铁基超导体高压相变研究取得系列进展
2008年，日本Hosono研究组发现了Tc=26K的LaFeAs(O,F)超导体，从而掀起了新一轮全球超导研究的热潮。中国科学家研究群体在铁基超导研究中做出重要贡献，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)的铁基超导研究尤其引人瞩目。 物理所极端条件实验室靳常青研究组长期从事高压
物理所在铁基超导体中发现明显的能隙各向异性
最近，中科院物理研究所闻海虎研究员等从体测量的角度明确证明了铁基超导体FeSe0.45Te0.55中能隙有各向异性，并且精确测定了能隙振荡的方式和角度。该工作发表于【B. Zeng et al., Nature Communications 1:115 (2010)】。 自从2
物理所等在新型铁基超导体高压研究中取得进展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）超导实验室赵忠贤院士课题组孙力玲研究员和博士生郭静及其合作者，与美国卡内基研究院地球物理实验室毛河光院士、陈晓嘉博士等合作，在新型铁基超导体高压研究方面取得新进展。该项研究结果发表在近期的《物理评论快报》上【PRL 108 ， 197001（
《科学》首次发表中国科学家在铁基超导体领域研究成果
最近，《科学》发表了中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）表面物理实验室马旭村研究组与清华大学物理系薛其坤研究组合作，在铁基超导体FeSe电子配对对称性研究中取得的新进展。这是我国科学家首次在Science杂志上刊登该领域的研究成果。 铁基超导体是继铜氧化合物高
铁基超导体电子向列相中的自旋关联与量子涨落获进展
因对称性破缺而出现的有序电子态是凝聚态物理研究中俯拾皆是的基本现象。类比于液晶中的向列相，物理学家提出在关联电子材料中同样可能存在类似的“电子向列相”，即由于电子相互作用，系统呈现出打破晶格固有的旋转对称性的电子态。在铁基超导材料中，随着温度的降低，其母体大多将经历从四重对称的四方相到二重对称的
新型CuAs基超导体提供解析新视角
自2008年铁砷基超导体（LaFeAsO1-xFx）被发现后，(Ba1-xKx)Fe2As2，FeSe和KxFe2Se2等高温超导体的涌现极大地推动了超导物理及相关学科的发展。在铁基超导体中，超导物性决定单元是反萤石型的[Fe2X2]2 -(X=As, Se)层，当其中的Fe原子被Ni或Co替代
物理所铁基超导理论研究取得重要进展
自 2008年以来，铁基高温超导体上的发现不仅提供了新的一类高温超导，同时也提出了一些激动人心而又至关重要的科学难题：有没有一个微观理论可以统一解释它们的超导电性?如果这个理论存在，那么它的庐山真面目会是什么样的?这些新的铁基高温超导体和旧的铜基高温超导体之间是否存在某种深
我国科学家发现全新高温超导体
7月12日，国际期刊《自然》刊登中山大学教授王猛团队主导的科学成果：首次发现一种在液氮温区压力下超导的镍氧化物超导体。这是继铜氧化物之后，科学家发现的第二种在液氮温区超导的全新材料，也是我国科研人员在高温超导领域取得的一项突破性成果，有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能，实