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,这类材料的体态为绝缘态,但在表面或界面上存在导电的金属态。同样地,拓扑绝缘体具有复杂的电子结构,其拓扑相的出现通常会伴随着能带的反转。但是,过去几年间,人们没有发现这两个特性有可能共生。近来,实验上制备了生长在SrTiO3Nb:SrTiO3/KTaO3,Nb:BaTiO3/KTaO3等衬底的单层FeSe异质结,大大拓展了人们对铁基超导体复杂电子结构的认识。和具有较低超导转变温度的体材料相比,在单层FeSe异质结中除了观测到转变温度高达65K的超导相,另一显著的特点就是单层FeSe的电子结构发生了很大的变化,具体表现为:在布里渊区Γ点......阅读全文
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
铁硒超导体磁性和配对研究获进展
复旦大学物理系赵俊课题组和合作者利用中子散射技术,发现铁硒(FeSe)超导体中存在很强的条纹反铁磁涨落,并发现该涨落和超导电性、向列相的产生有紧密联系。他们还确定了铁硒超导体的配对波函数存在符号改变,从而为进一步理解铁硒类超导体的新奇超导电性和磁性的关系奠定了基础。相关成果在线发表于《自然—材料
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
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
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
超导体简介
超导体(英文名:superconductor),又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。 超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。 人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯(
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
物理所等铁基磷族化合物超导体高压研究获进展
近年来,科学家们在新的铁基超导体的探索和对其超导机理的研究方面取得了卓有成效的进步。Ca10(PtnAs8)(Fe2As2)5 (n=3, 4)是一种新型的具有复杂结构的铁基磷族化合物超导体,其晶体结构可描述为在CaFe2As2 晶格中交替用PtnAs8中间层(被成为方钴矿层)来置换Fe
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日,拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织,由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性,拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
物理所铁磁自旋涨落背景下的非常规超导态研究获进展
直到上世纪七十年代中叶,所有的超导都是由晶格振动引起的,超导能隙具有s波对称性。这些超导体被称为常规超导体。之后,人们陆续在重费米子及铜氧化物超导体中发现,超导能隙函数(d波)的对称性低于晶格的对称性。这一类超导体通常被称为非常规超导体。人们认为,反铁磁自旋涨落导致了这一类材料的非常规超导态。
镍基超导体的机理研究取得重大突破
10月31日,中山大学物理学院姚道新教授在国际上首次提出了双层镍氧超导体的多轨道模型,并分析了其电磁性质。该成果对于理解新型镍基超导体的微观图像和超导机理起到了重要作用。相关论文发表于《物理评论快报》。 姚道新教授 据了解,超导材料具有绝对零电阻、完全抗磁性和宏观量子隧穿效应的特殊性质。中山
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。
超导体是什么
问题一:超导体是什么 超导体最重要的特点是电流通过时电阻为零,有一些类型的金属(特别是钛、钒、铬、铁、镍),当将其置于特别低的温度下时,电流通过时的电阻就为零。在普通的导体中,大部分通过导体的电流由于电阻的原因变为热能,因而被“消耗”掉了。川超导体中,实际上没有阻力,这样,一旦接通电流,从理论上讲就
FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展
费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-
FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展
费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-
物理所合作发现Cr基化合物超导体
3d族过渡金属化合物具有非常丰富的量子态和新奇量子现象,如磁有序、巨磁电阻、自旋和电荷密度波、金属-绝缘体相变、多铁性、超导等。这些性质中,铜基和铁基出现的非常规高温超导电性是凝聚态物理的核心研究内容之一。目前,在元素周期表上的3d元素中,除Cr和Mn外,所有其它元素都存在超导的化合物。探索Cr
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
界面超导体系与拓扑半金属体系表面电子声子相互作用
电子-声子相互作用在凝聚态物理中极为重要,不仅与材料的热力学、载流子动力学等宏观物理性质密切相关,还在超导电子配对、电荷密度波的形成等微观物理现象中起到重要作用。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室SF06组研究员郭建东、副研究员朱学涛和博士生曹彦伟(已毕业
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
回归母校!国家杰青,加盟C9高校
据上海交通大学官网显示,上海交通大学校友、北京凝聚态物理国家研究中心原首席科学家、中国科学院物理所原研究员丁洪已于6月正式回母校任职,任李政道研究所李政道讲席教授。丁洪简历丁洪,现为李政道研究所李政道讲席教授。1990年毕业于上海交通大学,于1995年获美国伊利诺伊大学芝加哥分校的物理博士。1995
超导体的背景简介
超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪,由于低温技术的限制,人们认为存在不能被液化的“永久气体”,如氢气、氦气等。1898年,英国物理学家杜瓦制得液氢。1908年,荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”——氦气液化,并通过降低液氦蒸汽压的方法,获得1.15~
超导体的强电应用
超导发电机:目前,超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体发电机,磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点,但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗,而超导磁体自身损
超导体的用途简介
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化。 另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪)。作为科学研究领域,已经应用于欧洲的大型项目LHC项目,帮助人类寻求宇宙的
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
超导体的临界参数
超导体具有三个临界参数:临界转变温度Tc、临界磁场强度Hc、临界电流密度Jc。当超导体同时处于三个临界条件内时,才显示出超导性。 (1)临界转变温度Tc:当温度低于临界转变温度Tc时,材料处于超导态;超过临界转变温度Tc,超导体由超导态恢复为正常状态。 (2)临界磁场强度Hc:当外界磁场强度
研究实现马约拉纳零能模与YuShibaRusinov束缚态间的可逆转变
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210322_4781813.shtml 马约拉纳费米子是意大利物理学家马约拉纳预言的一种反粒子为其本身的奇特基本粒子。寻找马约拉纳费米子是高能物理领域的一大研究热点,然而科学家却始终未能找到该粒子存在的确切证据。在固体
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
笼目超导体超导配对研究取得进展
非常规超导是凝聚态物理中的前沿领域,揭示超导配对对称性及其配对机理是颇具挑战性的课题之一。由于笼目晶格的独特几何特征以及与之伴随的新颖电子特性,最近发现的笼目超导体受到关注。实验发现笼目超导体AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展现出丰富的关联物理现象,如可能的非常规超导、新奇的电荷密度波态、反常
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
笼目超导体超导配对研究取得进展
非常规超导是凝聚态物理中的前沿领域,揭示超导配对对称性及其配对机理是颇具挑战性的课题之一。由于笼目晶格的独特几何特征以及与之伴随的新颖电子特性,最近发现的笼目超导体受到关注。实验发现笼目超导体AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展现出丰富的关联物理现象,如可能的非常规超导、新奇的电荷密度波态、反常