凝聚態(tài)物理實(shí)驗(yàn)室 研究組 供稿?

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? ? ? 鐵硒夾層高溫超導(dǎo)材料是一種新型鐵基高溫超導(dǎo)材料。在該種材料被發(fā)現(xiàn)和證實(shí)后，中國(guó)人民大學(xué)物理系立刻從第一原理能帶理論計(jì)算到基于高質(zhì)量單晶樣品的高等譜學(xué)實(shí)驗(yàn)研究等多方面加入了該材料基本物理性質(zhì)研究的國(guó)際競(jìng)賽，并取得了一系列世界領(lǐng)先的先進(jìn)成果。近日，繼一系列國(guó)際邀請(qǐng)報(bào)告后，中國(guó)人民大學(xué)物理系凝聚態(tài)物理實(shí)驗(yàn)室于偉強(qiáng)教授和鮑威教授分別獲邀在2012年美國(guó)物理學(xué)會(huì)“三月年會(huì)”（March Meeting）的兩個(gè)不同的鐵基高溫超導(dǎo)材料專場(chǎng)發(fā)表邀請(qǐng)報(bào)告。這標(biāo)志著中國(guó)人民大學(xué)物理系在一年多來的新型鐵硒夾層高溫超導(dǎo)材料研究中取得了重要進(jìn)展并產(chǎn)生了顯著的國(guó)際影響。

? ? ? 具體地，核磁共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果率先在國(guó)際上顯示該種材料中的超導(dǎo)庫珀對(duì)是角動(dòng)量為零的自旋單態(tài)。拉曼散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力地否定了此前認(rèn)為的ThCr2Si2(122)類型晶格結(jié)構(gòu)，支持了透射電子顯微鏡觀測(cè)到的樣品內(nèi)可能存在的鐵空位結(jié)構(gòu)。X射線與中子衍射實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定了超導(dǎo)樣品中√5×√5鐵空位的三維晶格結(jié)構(gòu)，并首次證實(shí)所有新發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體均具有的245化學(xué)組分和結(jié)構(gòu)。同時(shí)，中子衍射實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了一種全新的高溫強(qiáng)反鐵磁序，并研究了超導(dǎo)相變對(duì)反鐵磁序參量的影響。這些結(jié)果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》（Phys. Rev. Lett.）、《中國(guó)物理快報(bào)》（Chin. Phys. Lett.）和《物理評(píng)論B》（Phys. Rev. B）上，并得到了國(guó)際同行的廣泛關(guān)注與引用，引領(lǐng)了國(guó)際研究潮流。

? ? ? 上述一系列研究工作證實(shí)了鐵硒夾層高溫超導(dǎo)材料與過去由德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的“122”超導(dǎo)體系截然不同，是第三個(gè)由中國(guó)科學(xué)家提出的鐵基高溫超導(dǎo)體系。這一新體系的鐵平面內(nèi)存在長(zhǎng)程有序的空位結(jié)構(gòu)，顯著影響了體系的電子結(jié)構(gòu)。其性質(zhì)應(yīng)與其它具有完整鐵平方晶格的各種鐵基高溫超導(dǎo)體系有本質(zhì)差別。同時(shí)，這種新超導(dǎo)體系發(fā)生在非常強(qiáng)的磁性材料中，而不是在人們過去追求的量子臨界點(diǎn)附近。從這些意義上講，中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的鐵基高溫超導(dǎo)體系。