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 Superconductors)。这一发现不仅开启了铁基超导研究的新领域,也确立了铁基超导应用于未来拓扑量子计算的物理基础,使在相对高温下实现马约拉纳费米子成为可能。 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胡江平与中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员郝宁共同撰写综述文章《铁基超导中的拓扑量子态:从理论设想到材料实现》(Topological quantum states of matter in iron-based superconductors: From concepts to material rea......阅读全文

物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展

  铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体,不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体,其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点;同时,不同于单带的铜基非常规超导体,铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识

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

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

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

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

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

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

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

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

铁基超导材料将中国物理学家推向前沿

《科学》就中国科学家对高温超导研究的贡献进行新闻评述 4月25日《科学》杂志的一篇新闻报道称,新发现的铁基高温超导材料将中国的凝聚态物理学家推向了最前沿。文章指出,当44岁的中科院物理所研究员闻海虎听到日本科学家发现一种新型高温超导材料这一消息后,第一时间就让研究小组开始了工作。他们当日就订购了

物理所铁基高温超导机理的中子散射研究取得重要进展

  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

物理所利用稳态强磁场实验装置开展铁基超导材料研究

  中国科学院物理研究所研究员邱祥冈课题组杨润利用稳态强磁场实验装置——极低温X射线衍射仪设备(LT-XRD),对铁基超导材料Ca0.86Pr0.14Fe2As2进行了深入的研究,并取得了进展。  在高温超导机制的探索过程中,电子关联和磁性一直被认为会存在紧密的联系。和铜基超导类似,在最近发现的临界

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

物理所利用稳态强磁场实验装置开展铁基超导材料研究

  中国科学院物理研究所研究员邱祥冈课题组杨润利用稳态强磁场实验装置——极低温X射线衍射仪设备(LT-XRD),对铁基超导材料Ca0.86Pr0.14Fe2As2进行了深入的研究,并取得了进展。  在高温超导机制的探索过程中,电子关联和磁性一直被认为会存在紧密的联系。和铜基超导类似,在最近发现的临界

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

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

新的铁基超导材料为超导领域探索提供新思路

  记者从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家实验室教授陈仙辉研究组发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,其超导转变温度高达40 K(零下233.15摄氏度)以上,并确定了该新材料的晶体结构。相关成果在线发表在12月15日的《自然—材料》上。 

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(

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

我国铁基超导材料向高磁场应用迈进

超导材料要实现强电高磁场应用,必须解决限制线材性能的微观机理问题,突破其关键制备技术,从而获得高磁场下高临界电流、高机械强度以及较好的电磁稳定性等特性。 ——马衍伟 中国科学院电工研究所研究员◎本报记者 陆成宽 2月22日,科技日报记者从中国科学院高能物理研究所(以下简称高能所)获悉,国际学

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

物理所等铁基超导体的量子临界特性研究取得新进展

  非常规超导体中所呈现奇异量子物性的物理根源常常认为来自于零温下的量子相变及其相关涨落。在铁基超导体中,通过对反铁磁母体进行载流子或等价位掺杂均可抑制反铁磁性,并在磁性区域边缘诱导出最佳超导电性。因此,在反铁磁区和顺磁区的零温边界处很可能存在磁量子临界点,在其附近的有限温度区域会因量子临界特性而影

物理所等在铁基超导体中发现类马约拉纳费米子

  在微观世界里,遵从费米统计的电子通过配对形成玻色子,它们的凝聚形成超导电子基态,使宏观世界中的材料具有超导性。在谱学实验中,电子配对反映为可测量的超导能隙。超导体中的杂质原子可能破坏电子间的配对,并在能隙中形成束缚态。通过观察束缚态的各种特征,包括与其对应的能量及其空间的分布等,人们可以深入研究