《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温超导体之后又被发现的一类新型高温超导材料。它的出现为高温超导电性的研究开辟了一个全新的研究方向,是目前物理学的一个研究热点。我国科学家在这个领域表现出色,整体研究水平处于国际领先行列。与铜氧化合物高温超导体的研究类似,铁基超导机理研究的最核心科学问题是电子如何形成库珀电子对。因此,确定电子配对的对称性(也就是库珀电子对的形状)具有极其重要的意义,但这个问题至今没有一个明确的结论。 在所有铁基超导体研究中,β-FeSe具有最简单的化学结构,被认为是探索超导机制的原型体系。然而,目前所报道的FeSe单晶和薄膜样品均存在化学计......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

《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

研究确定只具有空穴型费米面铁基超导体的超导能隙对称性

自2008年发现以来,作为第二大类高温超导材料的铁基超导体的超导配对机理一直是凝聚态物理领域的重大前沿问题。确定超导能隙对称性和导致电子配对的媒介是解决超导机理的两个先决条件。铁基超导体是一个典型的多带体系,其配对对称性和费米面的拓扑结构密切相关。大多数铁基超导体具有布里渊区中心(Γ点)的空穴型费米

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

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

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

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

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

物理所预测非常规高温超导体的电子结构基因

  到目前为止,科学家发现了两类著名的非常规高温超导体——铜基和铁基超导体。这两类超导体都是在实验中偶然发现的。对它们的超导机理的研究是凝聚态物理最具挑战性的前沿工作。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态国家实验室(筹)研究员胡江平的研究组总结了过去一系列研究工作,提出要统一解释这两类超导

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

物理所等在铁磷基超导家族中发现马约拉纳零能模平台

  近几年来,在拓扑非平庸的铁基超导材料中研究马约拉纳零能模是凝聚态物理学家关注的前沿问题之一。近期,中国科学院院士、中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员高鸿钧团队和物理所研究员丁洪团队、北京师范大学教授殷志平团队、美国麻省理工学院教授傅亮团队合作,在自掺杂的双层铁基超导体CaKFe4

中国科大在笼目结构超导体研究中获进展

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉、吴涛和王震宇等组成的研究团队,在笼目结构(kagome)超导体研究中取得重要进展。科研团队在笼目超导体CsV3Sb5中观测到电荷密度波序在低温下演化为由three state Potts模型所描述的电

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

为何不同种类铜基超导具有相似结构?这项技术来解析

  在国家自然科学基金项目(批准号:U1732274,11527805,11425415,11421404,11888101,11534010)等的资助下,由复旦大学、中国科学技术大学与美国布鲁克海文国家实验室组成的联合团队通力合作,在二维铜基超导体研究领域取得重要进展,首次以直接的实验证据揭示了二

复旦大学张远波课题组取得二维高温超导体研究进展

  近日,复旦大学物理学系、应用表面物理国家重点实验室张远波课题组在二维铜基超导体领域的研究取得进展。团队首次提供直接实验证据,证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性。北京时间10月31日凌晨,该项研究以《单层铋锶钙铜氧中的高温超导性》(“High-temperature

物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体

  近年来,铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体,引起了科研人员的兴趣。理论研究表明,铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系;科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模,揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕,这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。  但

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(

铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现

  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,该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。  超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理

单层FeSe薄膜电子相图和高温超导电性研究获进展

  2012年,清华大学物理系薛其坤研究组和中科院物理研究所表面物理国家重点实验室马旭村研究组在钛酸锶(SrTiO3)衬底上成功制备出单层FeSe薄膜,并在扫描隧道谱上观察到大的能隙,预示着该材料有可能存在接近液氮温区(77K)的高温超导电性【Chin. Phys. Lett. 29 (2012

用晶体中带状褶皱的取向调控超导态研究取得进展

  铁基超导体中超导电性的起源在经过十几年的研究后仍没有定论。多轨道自由度和其它纠缠电子序阻碍了对铁基超导体配对机理的理解。作为一种微扰手段,外加压力可破除超导基态的简并,并能提供非常规超导电性如何与其它序参量相互作用的信息。例如,一种面内电阻各向异性和自旋激发在施加单轴压的电子掺杂BaFe2As2

复旦大学发现新型高温超导体

  7月17日,复旦大学物理学系教授赵俊团队联合中国科学院物理研究所研究员郭建刚团队、北京高压科学研究中心研究员曾桥石团队,成功生长了三层镍氧化物La4Ni3O10高质量单晶样品,证实了镍氧化物中具有压力诱导的体超导电性,且材料呈现出奇异金属和独特的层间耦合行为,为人们理解高温超导机理提供了新的视角

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

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

物理所合作研究取得对唯一尖晶石氧化物超导体的最新认识

  LiTi2O4(LTO)是迄今发现的唯一具有尖晶石结构的氧化物超导体,它的超导电性主要受Ti原子的3d 电子支配。目前没有高质量的LTO单晶,多晶样品上获得的比热数据以及Andreev反射谱表现出传统BCS电-声相互作用超导体的实验特征,但软X射线散射和核磁共振等测量发现该体系中存在较强的电子-