物理所锰基绝缘体化合物中反铁磁序高压调控研究获进展
铜氧化物和铁基高温超导体的母体化合物都具有反铁磁长程序,通过采用化学掺杂或施加压力等手段可将其反铁磁长程序有效抑制,产生反铁磁至顺磁转变,在转变点附近由于电荷,轨道、自旋、晶格等自由度的相互作用,使系统处于磁涨落状态(即奇异量子态),通常具有这种量子态的系统在低温下会呈现出超导电性。因此,抑制具有反铁磁长程序化合物中的反铁磁序是探索新型高温超导体的重要方向之一。 自从铁基超导体被发现以来,一类具有与铜氧化物母相的物理性质完全相似又与铁基超导体结构相同的锰基化合物(如LaMnPO)倍受人们的关注,认为这类锰基化合物是连接铜氧化物超导体和铁基超导体的“桥梁”。因此,寄希望于通过该类化合物的研究为高温超导体超导机制的破解提供线索,同时探索锰基化合物中超导电性存在的可能性,但大量的实验结果表明化学掺杂不能有效的抑制这类化合物中的反铁磁长程序。 中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导国家重点实验室赵忠贤研究组......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
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
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
铜氧超导体简介
铜氧超导体是最早发现的高温超导体,20世纪八十年代缪勒、柏诺兹合成的钡-镧-铜-氧系高温超导体和朱经武、赵忠贤合成的钇-钡-铜-氧系高温超导体均属于此范畴。 铜氧超导体包括90K的稀土系,110K的铋系,125K的铊系,135K的汞系超导体。它们都含有铜和氧,因此称为铜氧超导体。铜氧超导体具有
物理所锰基绝缘体化合物中反铁磁序高压调控研究获进展
铜氧化物和铁基高温超导体的母体化合物都具有反铁磁长程序,通过采用化学掺杂或施加压力等手段可将其反铁磁长程序有效抑制,产生反铁磁至顺磁转变,在转变点附近由于电荷,轨道、自旋、晶格等自由度的相互作用,使系统处于磁涨落状态(即奇异量子态),通常具有这种量子态的系统在低温下会呈现出超导电性。因此,抑制具
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
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
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
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
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
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
在纳米尺度上“搭原子积木”-薛其坤团队在常压环境下实现镍基高温超导
近日,由国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士领衔的南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合研究团队,发现常压下镍氧化物的高温超导电性相关研究成果在《自然》杂志发表,为解决高温超导机理的科学难题提供了新的突破口。 薛其坤团队在常压环境下实现了镍氧化物材料的高温超导电性,使镍基材料成为继铜
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
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
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
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-
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
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“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
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
《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
在无限层和双层镍氧化物超导研究方面获进展
在重费米子、铜氧化物、铁基等非常规超导体中,电子通过相对运动克服库仑排斥,诱导自身配对产生超导电性,是目前已知的实现常压高温超导的唯一途径。因此,建立不同于常规电-声耦合配对机制的非常规超导理论,是探索常压下高温甚至室温超导的必然要求。 镍氧化物超导是近几年新发现的非常规超导体系,分子式为Rn