物理所鐵基超導材料拓撲性質研究取得進展
鐵基超導體和拓撲絕緣體是近年來凝聚態物理研究的熱點問題。鐵基超導體是非常規超導體,不同于傳統的電聲耦合機制的BCS超導體,其超導配對機制的解釋仍然是凝聚態物理理論的一個難點;同時,不同于單帶的銅基非常規超導體,鐵基超導體的多帶特性使其具有更豐富的電子結構。拓撲絕緣體的發現突破了人們對絕緣相的認識,這類材料的體態為絕緣態,但在表面或界面上存在導電的金屬態。同樣地,拓撲絕緣體具有復雜的電子結構,其拓撲相的出現通常會伴隨著能帶的反轉。但是,過去幾年間,人們沒有發現這兩個特性有可能共生。近來,實驗上制備了生長在SrTiO3Nb:SrTiO3/KTaO3,Nb:BaTiO3/KTaO3等襯底的單層FeSe異質結,大大拓展了人們對鐵基超導體復雜電子結構的認識。和具有較低超導轉變溫度的體材料相比,在單層FeSe異質結中除了觀測到轉變溫度高達65K的超導相,另一顯著的特點就是單層FeSe的電子結構發生了很大的變化,具體表現為:在布里淵區Γ點......閱讀全文
鐵基超導體簡介
自從2006年發現鐵基超導體以來,對鐵基超導體日趨深入,比較突出的成果有:2008年,日本科學家細野秀雄發現摻雜F的LaFeOP超導體具有26K的臨界溫度;2008年,中國科學家趙忠賢、陳仙輝、王楠林、聞海虎、方忠發現臨界溫度達43K的SmFeAs1-xFx超導體和臨界溫度達55K的ReFeAs
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
鐵基超導體研究獲重要進展
973計劃“超導材料科學及應用中的基礎問題研究”項目首席科學家、中科院物理研究所超導國家重點實驗室聞海虎研究員領導的小組通過在鑭氧鐵砷 (LaOFeAs) 材料中用二價金屬替換三價的La成功將空穴載流子引入系統,發現有25 K以上的超導電性。這是第一個在鐵基新超導材料中合成出空穴摻雜超導體的工作,具
科研人員發表系統性綜述:鐵基超導體中存在的拓撲物理
鐵基高溫超導和拓撲物理是當前凝聚態物理的兩個重要前沿研究領域。在過去長期的研究中,這兩個領域各自獨立發展,互相之間很少有研究交集。最近幾年,經過多個研究組的共同努力,結合理論和實驗發現:某些鐵基高溫超導體可以是由內稟超導近鄰效應產生的自賦性拓撲超導體(Connate Topological Su
科學家破譯鐵基高溫超導體機理
南京大學超導物理和材料研究中心主任聞海虎日前應邀在英國著名雜志《物理進展報告》上發表綜述文章,介紹了其領導的研究小組在新超導體方面的研究進展,并對未來研究作出了展望。 如何獲得更高的超導轉變溫度,一直是研究人員關注的重大科學問題。而超導態需要電子配對和凝聚才能形成,因此電子配對機制是其中的
物理所鐵基超導體新122體系新超導體探索取得進展
FeAs基超導體的超導電性被普遍認為源自自旋漲落誘導的近似嵌套空穴型費米面和電子型費米面之間的帶間散射。2010年11月,鐵基超導體KFe2Se2【Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010)】的發現引發了國際上鐵基超導新的研究熱潮。 中科院物理研究所/北京凝聚
物理所等提出一類基于鐵基非常規配對的拓撲超導體
近年來,鐵基高溫超導體作為自賦性拓撲超導體,引起了科研人員的興趣。理論研究表明,鐵基高溫超導體是一個理想的實現Majorana零能模的體系;科研人員在多個鐵基材料表面觀測到Majorana零能模,揭開了在鐵基超導體系中探尋Majorana零能模的序幕,這使鐵基超導體可能成為拓撲計算的載體。 但
物理所鐵基超導材料拓撲性質研究取得進展
鐵基超導體和拓撲絕緣體是近年來凝聚態物理研究的熱點問題。鐵基超導體是非常規超導體,不同于傳統的電聲耦合機制的BCS超導體,其超導配對機制的解釋仍然是凝聚態物理理論的一個難點;同時,不同于單帶的銅基非常規超導體,鐵基超導體的多帶特性使其具有更豐富的電子結構。拓撲絕緣體的發現突破了人們對絕緣相的認識
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
鐵基高溫超導體電子結構與超導能隙研究取得新進展
2008年發現的鐵基超導體其超導轉變溫度最高可達55K,是繼1986年發現的銅氧化物高溫超導體之后發現的第二類新的高溫超導體系。它的發現,為高溫超導電性的研究開辟了一個新的方向。與銅氧化物高溫超導體的研究類似,鐵基超導體研究的核心問題是理解其高溫超導電性產生的機理。對材料電子結構
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(
美國研發出一種手性拓撲超導體
美國賓夕法尼亞州立大學的科研人員推出了一種手性拓撲超導體(Chiral Topological Superconductor),對于推進量子計算和探索理論手性馬約拉納粒子(Majorana particle)至關重要。相關研究發表在《科學》雜志上。 手性拓撲超導體來自超導體與磁性拓撲絕緣體的結
美國研發出一種手性拓撲超導體
美國賓夕法尼亞州立大學的科研人員推出了一種手性拓撲超導體(Chiral Topological Superconductor),對于推進量子計算和探索理論手性馬約拉納粒子(Majorana particle)至關重要。相關研究發表在《科學》雜志上。 手性拓撲超導體來自超導體與磁性拓撲絕緣體的結
美國研制出奇特的拓撲超導體材料
3年前,美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體,這是一種金屬表面的奇怪絕緣體,雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力,但用于量子計算機卻并非理想材料。兩年來,科學家經過不斷探索,完全扭轉其性質,使之成為表面是金屬、內部卻具有超導性的拓撲超導體。這種新材料的發現有望發展出新一代電子
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
物理所合作在鐵基高溫超導體系研究中取得進展
鐵基超導家族中的兩個亞族,分別以結構類似的 FeSe4 和 FeAs4 四面體層作為各自的超導基元。然而典型的 FeSe 基超導體 AyFe2-xSe2(A=堿金屬離子)母體相和正常態的實驗表現,卻與 FeAs 基體系迥異,導致質疑這兩大鐵基體系的高溫超導電性是否有共同物理起源。澄清這一問題對探
物理所等在鐵磷基超導家族中發現馬約拉納零能模平臺
近幾年來,在拓撲非平庸的鐵基超導材料中研究馬約拉納零能模是凝聚態物理學家關注的前沿問題之一。近期,中國科學院院士、中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員高鴻鈞團隊和物理所研究員丁洪團隊、北京師范大學教授殷志平團隊、美國麻省理工學院教授傅亮團隊合作,在自摻雜的雙層鐵基超導體CaKFe4
研究確定只具有空穴型費米面鐵基超導體的超導能隙對稱性
自2008年發現以來,作為第二大類高溫超導材料的鐵基超導體的超導配對機理一直是凝聚態物理領域的重大前沿問題。確定超導能隙對稱性和導致電子配對的媒介是解決超導機理的兩個先決條件。鐵基超導體是一個典型的多帶體系,其配對對稱性和費米面的拓撲結構密切相關。大多數鐵基超導體具有布里淵區中心(Γ點)的空穴型費米
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
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
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
物理所最佳摻雜鐵基超導體中子散射研究取得新進展
高溫超導機理一直是凝聚態物理領域前沿難題之一。作為繼銅氧化物超導體之后的第二個高溫超導家族,2008年發現的鐵基超導體也是通過在三維反鐵磁母體中摻雜電子或空穴載流子來抑制反鐵磁長程序而獲得超導態。目前的研究普遍認為,自旋漲落在兩者的超導電子配對過程中均扮演著重要角色,特征之一表現為在超導樣品的磁
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
《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
物理所等在新型鐵基超導體高壓研究中取得進展
最近,中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)超導實驗室趙忠賢院士課題組孫力玲研究員和博士生郭靜及其合作者,與美國卡內基研究院地球物理實驗室毛河光院士、陳曉嘉博士等合作,在新型鐵基超導體高壓研究方面取得新進展。該項研究結果發表在近期的《物理評論快報》上【PRL 108 , 197001(
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
物理所鐵基超導體統一相圖研究取得進展
自2008年被發現以來,已有至少20種不同結構鐵砷化物或鐵硒化物被證實存在超導電性,它們統稱為鐵基超導體。由于鐵基超導體同樣可以突破BCS強耦合理論預言的40K的麥克米蘭極限,它和銅氧化物超導體一起被列入高溫超導家族,其超導微觀機理問題至今仍是凝聚態物理前沿領域皇冠上的明珠。 經過多年研究,人
鐵基高溫超導材料研究取得重要進展
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室王征飛教授與美國猶他大學劉鋒教授,清華大學薛其坤院士、馬旭村研究員,中科院物理所周興江研究員合作,首次發現了鐵基高溫超導材料中的一種新型一維拓撲邊界態,該成果在線發表于《自然—材料》雜志。 自然界中至今還沒有發現拓撲超導材料,如何設計尋找拓撲超
新型CuAs基超導體提供解析新視角
自2008年鐵砷基超導體(LaFeAsO1-xFx)被發現后,(Ba1-xKx)Fe2As2,FeSe和KxFe2Se2等高溫超導體的涌現極大地推動了超導物理及相關學科的發展。在鐵基超導體中,超導物性決定單元是反螢石型的[Fe2X2]2 -(X=As, Se)層,當其中的Fe原子被Ni或Co替代
鉻基籠目超導體研究獲進展
具有籠目晶格的量子材料因能帶結構中包含平帶、狄拉克點、范霍夫奇點等特征而備受關注。近期,有研究實驗合成了釩基籠目金屬體系AV3Sb5(A=K、Rb、Cs)并觀察到超導電性、手性電荷序、配對密度波、反常霍爾效應等豐富的物理現象。 在探索與AV3Sb5同結構的籠目結構量子材料過程中,浙江大學曹光旱