物理所鐵基超導體電荷動力學研究取得新進展
鐵基超導體是凝聚態物理的前沿熱點領域之一。中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)王楠林研究員領導的小組在鐵基超導體的母體和超導樣品的電荷動力學方面繼續進行深入研究,取得新的進展。 鐵基超導體的一個主要特征是存在磁性與超導電性的競爭,當長程磁有序被一定程度抑制之后,出現超導電性。普遍認為,超導電性與磁性漲落密切相關,但對于磁有序的起源卻有不同認識。鐵基超導體母體的磁性最先被認為是由費米面疊套(nesting)驅動的自旋密度波有序態,但很快出現另外一種觀點,即認為磁有序可能來自于局域自旋的反鐵磁超交換相互作用。兩種圖像到底哪一個更合適,成為鐵基超導研究領域有爭議的一個主要議題,也涉及到認識鐵基超導電性的出發點。在過去兩年,王楠林小組通過對鐵基超導體幾個典型系統電荷動力學的深入研究,指出這兩種效應均存在于鐵基超導體系統之中,但對不同系統這兩種相互作用對磁長程有序起的支配作用不同。 鐵基超導體......閱讀全文
超導“小時代”(28):費米海里釣鐵魚
“姜尚因命守時,立鉤釣渭水之魚,不用香餌之食,離水面三尺, 尚自言曰:‘負命者上鉤來!’”??????????????????????????????????????????——《全相武王伐紂平話》(作者不詳)【作者注】《超導小時代》系列文章自2015年9月在《物理》雜志連載,歡迎大家訂閱、圍觀。此
我國科學家發現高溫超導新材料
我國科學家發現了一種新的鐵基超導材料鋰鐵氫氧鐵硒化合物,其超導轉變溫度高達40K(零下233.15攝氏度)以上,在確定該新材料的晶體結構后,科學家發現其超導電性和反鐵磁共存。 專家指出,這是世界上首次利用水熱法發現鐵硒類新型高溫超導材料,堪稱鐵基超導研究的重大進展,為相關體系新超導體的探索提供
中國科大在籠目結構超導體研究中獲進展
中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心、物理學院、中科院強耦合量子材料物理重點實驗室陳仙輝、吳濤和王震宇等組成的研究團隊,在籠目結構(kagome)超導體研究中取得重要進展。科研團隊在籠目超導體CsV3Sb5中觀測到電荷密度波序在低溫下演化為由three state Potts模型所描述的電
硼化鎂超導體的概述
2001年1月,日本青山學院大學J.Akimitsu教授等人首次發現MgB2具有超導電性,其臨界溫度約為39K。 雖然MgB2的臨界溫度較低,但與銅氧超導體、鐵基超導體相比,仍有很多優勢,包括:結構簡單、易于制備;原料來源廣泛、成本較低;易于加工。尤其是易于加工的特性,成為MgB2的重要優勢。
物理所合作研究取得對唯一尖晶石氧化物超導體的最新認識
LiTi2O4(LTO)是迄今發現的唯一具有尖晶石結構的氧化物超導體,它的超導電性主要受Ti原子的3d 電子支配。目前沒有高質量的LTO單晶,多晶樣品上獲得的比熱數據以及Andreev反射譜表現出傳統BCS電-聲相互作用超導體的實驗特征,但軟X射線散射和核磁共振等測量發現該體系中存在較強的電子-
用晶體中帶狀褶皺的取向調控超導態研究取得進展
鐵基超導體中超導電性的起源在經過十幾年的研究后仍沒有定論。多軌道自由度和其它糾纏電子序阻礙了對鐵基超導體配對機理的理解。作為一種微擾手段,外加壓力可破除超導基態的簡并,并能提供非常規超導電性如何與其它序參量相互作用的信息。例如,一種面內電阻各向異性和自旋激發在施加單軸壓的電子摻雜BaFe2As2
物理所鐵基超導體中反鐵磁序與超導微觀共存研究獲進展
磁性與超導都是突出的量子現象,它們之間的關系是當今凝聚態物理中重要的研究對象。在最近發現的鐵基高溫超導體中,超導相和反鐵磁有序相鄰接,吸引了科學研究者極大的興趣。磁有序與超導能否微觀共存與超導能隙的對稱性以及配對機制有緊密的關聯。目前,鐵基高溫超導體中的超導能隙究竟是有符號變化的S+-對稱性,還
聚焦中科院物理所:鐵基超導領域的中國軍團
凌晨兩三點鐘,中國科學院物理研究所(以下簡稱物理所)研究員王楠林和同事陳根富、雒建林匆匆走出D樓的大門,各自回家休息。 三四個小時后,他們又回到實驗室繼續工作。 2008年3月,鐵基超導研究競爭全面鋪開,王楠林和他的同事經常要過著這樣的生活:在實驗室工作到凌晨,回家沖個澡,休息幾個小
低溫超導和高溫超導如何區別?
超導材料從超導溫度上可以分為兩大類,一類是40K以下的,即低溫(常規)超導材料,40K以上的叫做高溫超導材料。 一般來說,把臨界溫度高于40K的超導體稱為高溫超導體,而把臨界溫度高于300K左右的超導體稱為室溫超導。也就是說,在超導界,“室溫”其實是要比“高溫”高得多的。至于為什么高溫超導體的分界
單層FeSe薄膜電子相圖和高溫超導電性研究獲進展
2012年,清華大學物理系薛其坤研究組和中科院物理研究所表面物理國家重點實驗室馬旭村研究組在鈦酸鍶(SrTiO3)襯底上成功制備出單層FeSe薄膜,并在掃描隧道譜上觀察到大的能隙,預示著該材料有可能存在接近液氮溫區(77K)的高溫超導電性【Chin. Phys. Lett. 29 (2012
物理所等鐵基超導體的量子臨界特性研究取得新進展
非常規超導體中所呈現奇異量子物性的物理根源常常認為來自于零溫下的量子相變及其相關漲落。在鐵基超導體中,通過對反鐵磁母體進行載流子或等價位摻雜均可抑制反鐵磁性,并在磁性區域邊緣誘導出最佳超導電性。因此,在反鐵磁區和順磁區的零溫邊界處很可能存在磁量子臨界點,在其附近的有限溫度區域會因量子臨界特性而影
中科院深圳院揭示鉀摻雜三聯苯高溫超導體的微觀結構
? 近日,中科院深圳先進技術研究院鐘國華團隊研究確立了KxC18H14的微觀圖像,并揭露了其晶體結構和電子特征。相關成果發表在《物理化學雜志C》上。 鉀摻雜的p型三聯苯是一個潛在的室溫超導體。近年來,研究發現其具有120K以上的超導電性,但其微觀晶體結構和電子特征并不清楚。 為此,鐘國華和合
物理所等在CrAs螺旋磁有序量子臨界點研究中取得進展
CrAs是具有螺旋反鐵磁序的關聯金屬。常壓下,CrAs具有“MnP”型正交晶體結構,隨著溫度降低,在TN ≈ 265 K會發生一級的順磁-反鐵磁相變,形成雙螺旋反鐵磁結構,即Cr離子自旋(~1.7μB)躺在ab平面內旋轉,螺旋傳播方向沿著c軸。實驗還發現,螺旋反鐵磁相變還同時伴隨著等結構轉變,即
新的鐵基超導材料為超導領域探索提供新思路
記者從中國科學技術大學獲悉,該校合肥微尺度物質科學國家實驗室教授陳仙輝研究組發現了一種新的鐵基超導材料鋰鐵氫氧鐵硒化合物(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,其超導轉變溫度高達40 K(零下233.15攝氏度)以上,并確定了該新材料的晶體結構。相關成果在線發表在12月15日的《自然—材料》上。
鐵硒超導體磁性和配對研究獲進展
復旦大學物理系趙俊課題組和合作者利用中子散射技術,發現鐵硒(FeSe)超導體中存在很強的條紋反鐵磁漲落,并發現該漲落和超導電性、向列相的產生有緊密聯系。他們還確定了鐵硒超導體的配對波函數存在符號改變,從而為進一步理解鐵硒類超導體的新奇超導電性和磁性的關系奠定了基礎。相關成果在線發表于《自然—材料
首次在鐵基超導體中發現馬約拉納任意子專題
?? 1937年,物理學家埃托雷·馬約拉納(Ettore Majorana)把描寫費米子的基本運動方程(狄拉克方程)分解成電荷共軛不變的兩部分(即馬約拉納方程),得到了“自己是自己的反粒子”的馬約拉納費米子。81年來,馬約拉納費米子的相關研究一直是物理學最前沿的問題之一。 近年來,理論研究表明
FeSe單晶的高壓霍爾效應研究獲進展
費米面拓撲結構及其與磁性的相互關聯,被認為是理解鐵基高溫超導機理的關鍵。大多數FeAs基高溫超導體的能帶結構包含位于布里淵區中心的空穴型費米面和位于布里淵區頂角的電子型費米面,因此,空穴和電子費米面之間的散射被普遍認為是鐵基超導電子配對的重要機制。但是,在FeSe基高溫超體系中,包括AxFe2-
FeSe單晶的高壓霍爾效應研究獲進展
費米面拓撲結構及其與磁性的相互關聯,被認為是理解鐵基高溫超導機理的關鍵。大多數FeAs基高溫超導體的能帶結構包含位于布里淵區中心的空穴型費米面和位于布里淵區頂角的電子型費米面,因此,空穴和電子費米面之間的散射被普遍認為是鐵基超導電子配對的重要機制。但是,在FeSe基高溫超體系中,包括AxFe2-
在厚積薄發中綻放自信——中國鐵基超導研究發展紀實
上世紀80年代末90年代初,中、美、日三國科學家的“超導大戰”至今仍讓人記憶猶新。在那場“大戰”中,中國科學院物理研究所超導研究團隊不分晝夜地在實驗室工作,困得實在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一會兒打個盹兒,醒了繼續做實驗。那時,他們研究的是銅氧化物高溫超導體。 正是在這一波研究
超導體:傳統BCS理論與高溫超導理論
超導是一種物理現象,指某些材料在低溫下電阻突然消失,呈現出零電阻和完全抗磁性的特征。超導最早是在1911年由荷蘭科學家昂內斯發現的,當時他將汞冷卻到4.2K時,發現其電阻降為零。后來人們又陸續發現了許多其他的超導材料,如鉛、錫、鈮等。 超導有兩個重要的特點:零電阻和完全抗磁性。零電阻意味著超導
籠目超導體中發現“高壓”引發的新“競爭”
中國科學技術大學陳仙輝院士團隊吳濤教授等人利用高壓下的核磁共振譜學技術,在籠目超導體銫釩碲中觀察到一種由壓力誘導的新型電荷有序態,并發現該電荷有序態與超導態在壓力下呈現出一種類似高溫超導體的競爭相圖。相關成果11月24日發表于《自然》。 非常規超導體研究發現,超導態與競爭電子態之間總是存在錯綜
物理所等鐵基超導體中量子臨界現象研究獲進展
在凝聚態物理中,通過化學摻雜、壓力、磁場等非溫度因素調控來實現的零溫下相變被稱之為量子相變,如果發生的量子相變屬于二級相變,那么其對應的零溫下參量臨界點就稱之為量子臨界點。理論上認為,量子相變及其相關漲落是非常規超導材料中諸多奇異量子物性的物理根源之一,確認量子臨界點存在與否也成為實驗上的重要挑
鐵基超導體超導渦旋中馬約拉納零能模的拓撲本質
鐵基超導體超導渦旋中的馬約拉納零能模是當前人們關注的前沿問題。近日,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員丁洪、中科院院士高鴻鈞與美國麻省理工學院教授Liang Fu通力合作,在鐵基超導體FeTe0.55Se0.45單晶樣品上發現了伴隨馬約拉納零能模出現的渦旋束縛態能級序列半整數
物理所在鐵基超導體中發現明顯的能隙各向異性
最近,中科院物理研究所聞海虎研究員等從體測量的角度明確證明了鐵基超導體FeSe0.45Te0.55中能隙有各向異性,并且精確測定了能隙振蕩的方式和角度。該工作發表于【B. Zeng et al., Nature Communications 1:115 (2010)】。 自從2
鐵基超導體電子向列相中的自旋關聯與量子漲落獲進展
因對稱性破缺而出現的有序電子態是凝聚態物理研究中俯拾皆是的基本現象。類比于液晶中的向列相,物理學家提出在關聯電子材料中同樣可能存在類似的“電子向列相”,即由于電子相互作用,系統呈現出打破晶格固有的旋轉對稱性的電子態。在鐵基超導材料中,隨著溫度的降低,其母體大多將經歷從四重對稱的四方相到二重對稱的
物理所“111”型鐵基超導體高壓相變研究取得系列進展
2008年,日本Hosono研究組發現了Tc=26K的LaFeAs(O,F)超導體,從而掀起了新一輪全球超導研究的熱潮。中國科學家研究群體在鐵基超導研究中做出重要貢獻,中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)的鐵基超導研究尤其引人矚目。 物理所極端條件實驗室靳常青研究組長期從事高壓
《科學》首次發表中國科學家在鐵基超導體領域研究成果
最近,《科學》發表了中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)表面物理實驗室馬旭村研究組與清華大學物理系薛其坤研究組合作,在鐵基超導體FeSe電子配對對稱性研究中取得的新進展。這是我國科學家首次在Science雜志上刊登該領域的研究成果。 ? 鐵基超導體是繼銅氧化合物高
論文“加速預覽”登《自然》,陳仙輝解讀
近日,中國科學院院士、中國科學技術大學教授陳仙輝與吳濤、王震宇等組成的研究團隊,在《自然》雜志報告了他們在“籠目結構超導體”研究領域取得的重要進展。《中國科學報》注意到,這篇論文是以“加速預覽”方式在線發表在《自然》主刊的,顯示了編輯部對論文發表的態度。 這項進展取得了怎樣的突破?該進展對
中國科大在籠目超導體的競爭電子序研究獲進展
中國科學院院士、中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心、物理學院、中科院強耦合量子材料物理重點實驗室教授陳仙輝團隊教授吳濤等,在籠目超導體(kagomesuperconductor)的競爭電子序研究中取得重要進展。利用高壓下的核磁共振技術,科研團隊在籠目超導體CsV3Sb5中觀察到一種由
鐵基超導體中超導與奇異金屬態在壓力下的共存共滅現象
低溫下電阻隨溫度的線性變化是奇異金屬態的重要特征,在非常規超導材料中常被發現。高溫超導電性對這種奇異金屬態的依賴關系一直是高溫超導機理研究中備受關注的問題,可能隱含了破解高溫超導機理的“密碼”。一般情況下,高溫超導體的電阻隨溫度的變化既包含線性項,又包含溫度的平方項,近似可用一個溫度的冪律函數即R(