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发布日期:2020年9月05日
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中国科大超导研究团队在铁基高温超导体研究中取得重要进展

本报讯 8月28日,我校合肥微尺度物质科学国家研究中心和物理系中科院强耦合量子材料物理实验室陈仙辉、吴涛等人组成的超导研究团队在铁基高温超导体研究中取得重要进展,在有机离子插层的二维层状铁硒基高温超导体中揭示了由二维超导涨落导致的“赝能隙”现象,为研究铁基超导材料中的高温超导机理提供了关键性的实验证据。相关研究成果于在线发表于物理学知名杂志《物理评论快报》上 。

陈仙辉教授团队始终致力于新型高温铁基超导材料的探索,并利用电化学插层技术实现了一系列具有高超导转变温度的二维铁硒基高温超导材料以及其它二维功能材料 。

陈仙辉、吴涛团队首先通过核磁共振技术在有机插层的二维铁硒基高温超导体xFeSe中证实了在超导转变温度之上的确存在显著的“赝能隙”特征,其“赝能隙”起始温度大约在60K左右。随后,再通过进一步的各向异性的抗磁性和能斯特效应两个实验方法证明在上述“赝能隙”温区存在明显的二维超导涨落特征。综合上述各种实验结果,最终断定在该铁硒基高温超导体中存在由二维超导涨落导致的“赝能隙”现象。上述重要实验发现不但揭示了二维层状铁硒基高温超导体中的 “赝能隙”现象,同时也为理解单层铁硒薄膜样品中的高温超导电性提供了新的理解和解释。

此外,陈仙辉、吴涛团队最近还在铁硒超导体的电子向列相机理的实验研究中取得重要进展。通过位置选择性的核磁共振测量,实现了对电子向列相中轨道和自旋自由度相关序参量的选择性表征,并将结果与自旋或轨道导致的向列相理论模型进行了比对,发现铁硒超导体中的电子向列相并不能简单地理解为由单一的自旋或轨道自由度驱动的向列相,而是一种自旋-轨道纠缠的向列相,其中自旋-轨道耦合也起到了重要作用。这一结果将为理解铁基超导体中电子向列相的物理起源提供重要的实验线索。相关工作已发表在《Physical Review X》上。

合肥微尺度物质科学国家研究中心的博士研究生康宝蕾、石孟竹为相关Phys. Rev. Lett.论文的共同第一作者,李建为相关Physical Review X文章的第一作者,陈仙辉教授和吴涛教授为上述文章的共同通讯作者。

(合肥微尺度物质科学国家研究中心  物理学院 )