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导材料已成为研究人员关注的焦点。以往的研究思路是借助外延生长将拓扑材料放置在超导材料上或将超导材料放置在拓扑材料上,通过邻近效应实现拓扑超导体。但这种复合材料对于生长工艺的要求十分苛刻,阻碍了拓扑超导材料研究的发展。 研究人员以新型高温超导材料FeSe/SrTiO3为研究对象,结合理论计算、扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱,系统地研究了其反铁磁电子构型,并在实空间观测到自旋—轨道耦合所打开的拓扑能隙中一种新型一维拓扑边界态的存在。该研究工作揭示了FeSe/SrTiO3中同时存在的超导与拓扑两种特性,为探索单一材料高温拓扑超导体和马约......阅读全文
简述高温超导材料在医疗应用的介绍
MRI是通过探测人体各个器官在磁场下感应出的不同信号来诊断病变的一种设备。传统的MRI采用常规磁体,磁场小,很难探测到初期的病变,同时,其主磁场处于封闭的磁体空洞内,扫描时需将受检者置于与外界隔绝的狭小空间,易使人产生幽闭恐怖症,大大影响了该设备的广泛应用,低温超导磁体因此被广泛应用于MRI中。
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
2013国家最高科学技术奖出炉--铁基高温超导获自然科学奖
上午,一年一度的国家科学技术奖励大会将在人民大会堂举行。国家科学技术奖包括国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖和国际科技合作奖五项大奖。 每年不超过两名的国家最高科技奖,是中国科技界的最高荣誉,奖金为500万元。2013年国家最高
中国科大三维原子尺度上测定铁基超导材料同位素效应
近日,中国科大国家同步辐射实验室吴自玉教授研究小组和微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授研究小组利用X射线吸收谱学,在三维原子尺度上研究了铁基超导材料的同位素效应,取得了重要进展。这一成果发表在4月29日自然出版集团的Scientific Reports(《科学报告》)上。 自2008年
低温超导和高温超导如何区别?
超导材料从超导温度上可以分为两大类,一类是40K以下的,即低温(常规)超导材料,40K以上的叫做高温超导材料。 一般来说,把临界温度高于40K的超导体称为高温超导体,而把临界温度高于300K左右的超导体称为室温超导。也就是说,在超导界,“室温”其实是要比“高温”高得多的。至于为什么高温超导体的分界
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
在厚积薄发中绽放自信——中国铁基超导研究发展纪实
上世纪80年代末90年代初,中、美、日三国科学家的“超导大战”至今仍让人记忆犹新。在那场“大战”中,中国科学院物理研究所超导研究团队不分昼夜地在实验室工作,困得实在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一会儿打个盹儿,醒了继续做实验。那时,他们研究的是铜氧化物高温超导体。 正是在这一波研究
科学家用AI造出最强铁基超导磁体
设计概念示意图。图片来源:《亚洲材料》杂志英国和日本科学家利用人工智能(AI)技术,成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像(MRI)技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类
科学家用AI造出最强铁基超导磁体
设计概念示意图。图片来源:《亚洲材料》杂志英国和日本科学家利用人工智能(AI)技术,成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像(MRI)技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类
铁基超导带材应用基础研究取得重要进展
在973计划 “新型高温超导材料和物理研究”项目支持下,中国科学院电工研究所马衍伟课题组采用机械压制新工艺,研制出临界超导电流超过10万安培每平方厘米(4.2 K, 10 T)的Sr-122型铁基超导线带材,标志着我国Sr-122型铁基超导材料跨入了实用化门槛,并为下一步铁基长线规模化制备奠定了
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
研究发现合成硫氢体系高温超导材料新路径
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心研究员Alexander F. Goncharov领导的研究团队,在基于硫氢的高温超导材料合成方面取得新突破。相关研究工作以Stable high-pressure phases in the H-S system determ
新型插层铁硒超导材料磁性研究获进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所副研究员刘大勇、研究员邹良剑与中国科学技术大学国家同步辐射实验室教授孙喆合作,在新型插层铁硒超导材料(Li1-xFex)OHFeSe磁性研究方面取得新进展,发现这类体系存在局域和巡游共存的磁性,并提出插层磁性可以作为调控超导层中与超导配对相关的自旋
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
新研究揭示铁基超导与奇异金属态间量化规律
高温超导微观机理是凝聚态物理最具挑战的科学难题之一。当高温超导电性被外场破坏后,其正常态电阻率会展现出随温度线性变化(从高温延伸至接近绝对零度)的“奇异金属”行为。十年前,研究人员发现奇异金属正常态与高温超导之间存在着密切联系,探究两者间量化物理规律是揭示高温超导微观机理的重要路径。然而高温超导
物理所在镧氧铁砷中发现新的高温超导相
在过去的一个世纪里,超导(特别是高温超导)吸引了无数的物理学家和材料学家的兴趣。这不仅因为超导现象所包含的物理丰富,而且因为其在工业上的应用前景广阔且逐渐步入人们的日常生活。目前发现的高温超导体有两大家族,一是铜氧化物,另一是铁基化合物。共同的特点是,高温超导都是出现在反铁磁有序态附近的。因此,
高温超导材料电阻用于其它样品电阻一温度特性测量
高Tc超导体电阻一温度特性测量仪是为大学物理实验教学研制的实验仪器,主要用于高Tc超导材料的电阻—温度特性测量与处理,亦可用于其它样品电阻一温度特性测量。它由安装了样品的低温恒温器,测温、控温仪器,数据采集、传输和处理系统以及电脑组成,既可进行动态法实时测量,也可进行稳态法测量。动态法测量时可分别进
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
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(
西湖大学研究团队在镍基高温超导理论取得新进展
电影《阿凡达》潘多拉星的空中悬浮的巨石山令人影响深刻,这些巨石中含有一种珍贵的矿产,是一种罕见的室温超导体,表现出奇特抗磁性质,在潘多拉星的磁场作用下,便能产生这巨石浮空的景象。在现实世界中,常压下的室温超导仍然尚未实现,但并不妨碍它成为物理学家心中的“圣杯”,并期待着有一天,它能从荧幕走进现实。近
中日科学家高温超导研究获重大进展
继铜基超导材料之后,日本和中国科学家最近相继报告发现了一类新的高温超导材料——铁基超导材料。美国《科学》杂志网站报道说,物理学界认为这是高温超导研究领域的一个“重大进展”。 高温超导是指材料在某个相对较高的临界温度,电阻突降至零。1986年,科学家发现了第一种高温超导材料——镧钡铜氧化物。自那以后,
氧化铪基铁电存储材料研究取得进展
互联网、人工智能等信息技术的快速发展,对存储器的存储密度、访问速度及操作次数提出了更高的要求。氧化铪基铁电存储器具有低功耗、高速、高可靠性等优势,被认为是下一代非易失性存储器技术的潜在解决方案。现在普遍研究的正交相(orthorhombic phase,简称“o相”)HfO2基铁电材料由于自身高铁电
氧化铪基铁电存储材料研究取得进展
互联网、人工智能等信息技术的快速发展,对存储器的存储密度、访问速度及操作次数提出了更高的要求。氧化铪基铁电存储器具有低功耗、高速、高可靠性等优势,被认为是下一代非易失性存储器技术的潜在解决方案。现在普遍研究的正交相(orthorhombic phase,简称“o相”)HfO2基铁电材料由于自身高铁电
中国科学家发现新型超导材料特性
新华网杭州1月29日电记者从浙江大学获悉,英国《自然》杂志北京时间29日发表了浙江大学物理系教授袁辉球及其合作者的最新研究成果:在具有二维层状晶体结构的铁基超导体中发现超导态的“各向同性”,这是首次在二维层状的超导材料中报道三维的超导特性。 《自然》杂志评审专家认为,这是超导研究领域一项非
超导技术“超凡脱俗”
不久前,我国科学家在铁基超导体统一相图研究上取得进展,人们对铁基超导的物理特性认识更进一步。而在3年前,中科院物理所和中国科技大学的研究团队以在铁基超导研究上的突破,获得国家自然科学一等奖,结束了该奖项连续3年的空缺。超导为何如此重要? 如果采用超导输电线,我国每年节省的电量相当于数十个
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
综合极端条件实验装置助力镍基高温超导研究取得新进展
近日,综合极端条件实验装置(SECUF)的程金光团队和周睿团队联合国内外多个研究团队,在镍基高温超导体的研究中取得了重要进展。他们充分发挥SECUF独特实验测量技术的优势,在La2PrNi2O7多晶样品中同时提供了高压下实现块体高温超导电性的两个关键实验证据,即零电阻和完全抗磁性,澄清了目前La3N
科研人员发表系统性综述:铁基超导体中存在的拓扑物理
铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中,这两个领域各自独立发展,互相之间很少有研究交集。最近几年,经过多个研究组的共同努力,结合理论和实验发现:某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体(Connate Topological Su
聚焦中科院物理所:铁基超导领域的中国军团
凌晨两三点钟,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)研究员王楠林和同事陈根富、雒建林匆匆走出D楼的大门,各自回家休息。 三四个小时后,他们又回到实验室继续工作。 2008年3月,铁基超导研究竞争全面铺开,王楠林和他的同事经常要过着这样的生活:在实验室工作到凌晨,回家冲个澡,休息几个小
铁基超导研究:以老带新坐热基础研究冷板凳
1月10日,以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠为代表的中国科学院物理研究所(以下称物理所)和中国科学技术大学(以下称中科大)团队,凭借“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”,获得了国家自然科学一等奖,这是中国自然科学领域的最高奖。 此前,这一科学成果早已在国际学界名声