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超导线圈“扭曲”的磁激发结构
编辑:山东中聚超导材料科技有限公司  时间:2017-10-31

近日,复旦大学物理系赵俊课题组发现新式铁基超导线圈Li0.8Fe0.2ODFeSe中存在歪曲的磁激起结构,为了解高温超导机理提供了新的头绪。相关研讨论文今天在世界威望杂志《天然·通讯》上宣布。物理系博士后泮丙营(现为复旦大学青年研讨员)和直博生沈瑶为该论文的一起第一作者。

  超导电性指的是资料在低温下电阻彻底消失的现象,这一现象的发现已有超越百年的历史。大多数传统超导体的超导改变温度较低(一般低于40 K,即 -233 (C),其机理能够用根据电子-声子耦合的BCS理论来解说。1986年和2006年相继发现的铜氧化物和铁基高温超导体的超导改变温度都能够超越40 K,这不能用简略的BCS理论解说。到现在为止,高温超导电性的构成机理仍然是凝聚态物理研讨的重要难题之一。因为这两类高温超导电性都发生在反铁磁不稳态的邻近,因而断定高温超导体的磁相互作用以及自旋动力学行为是了解超导机理的关键问题之一。

  铁基超导体能够粗略的分成铁砷和铁硒族两大类,其间铁硒类超导体因其奇特的磁性,向列性和超导特性成为了现在最受注目的系统。例如,经过对铁硒进行加压、电子掺杂或许做成单层薄膜,其超导改变温度会得到敏捷提高,其间单层铁硒薄膜的超导改变温度可能能够超越65 K,这将高于铁砷类超导线圈。更重要的是,与大部分铁基超导体一起具有空穴和电子费米面不一样,重电子掺杂的FeSe超导体和FeSe/STO单层薄膜都没有空穴费米面,只要电子费米面,这对根据电子和空穴费米面相互作用而构成的s±配对模型提出了应战,因而电子掺杂铁硒的超导机理是现在备受重视的问题。

  Li0.8Fe0.2OHFeSe(超导改变温度为41 K)是新发现的电子掺杂铁硒类超导体,与曩昔研讨的存在相别离的碱金属铁硒超导体以及单层铁硒薄膜不同,Li0.8Fe0.2OHFeSe没有相别离,并且能够成长单相的大块单晶,这为研讨其磁性与超导电性的联系提供了抱负的条件。赵俊教授课题组最近用水热离子交换的方法成功的成长了大标准、高质量的Li0.8Fe0.2ODFeSe单晶,并用中子散射技能对其进行了磁激起谱的丈量。成果发现该系统在布里渊区中以(π, π)为中心构成了稀有的环形自旋共振峰,这种其散射波矢与相邻的两个布里渊区鸿沟上的电子费米面之间的散射符合。更奇特的是,跟着能量的升高,磁激起出现了由向外色散到向内色散的改变,使得激起谱的色散联系出现歪曲形状,拐点发生在 60 meV邻近,并且在拐点能量之上和之下自旋激起谱的动量结构旋转了90度。这些成果首次完好揭示了电子掺杂铁硒类超导线圈在动量-能量空间中的磁激起结构,这些别致的磁激起结构无法用已有的理论计算成果彻底重复。

  据悉,该研讨得到了国家天然科学基金面上项目和国家重点研发方案的一起赞助。


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