《物(wu)理(li)評論(lun)快報》發(fa)表鐵(tie)基超導(dao)體(ti)研(yan)究(jiu)進展

《物(wu)理評論(lun)快報》發(fa)表鐵(tie)基超導(dao)體(ti)研(yan)究(jiu)進展

zui近，中國(guo)科(ke)學(xue)院物(wu)理研(yan)究(jiu)所(suo)/北京凝(ning)聚(ju)態(tai)物理國(guo)家實(shi)驗(yan)室(shi)聞(wen)海虎研(yan)究(jiu)組(zu)在鐵基超導(dao)體(ti)超導(dao)電(dian)性研(yan)究(jiu)中取(qu)得新(xin)進(jin)展。相(xiang)關(guan)工(gong)作(zuo)已(yi)發(fa)表在(zai)（C. Ren et al., Physical Review Letter. 0, 257006 （2008））。

    該(gai)組(zu)任聰副研(yan)究(jiu)員自主(zhu)開發(fa)出了(le)壹套基於(yu)半導體(ti)二(er)維(wei)電(dian)子器(qi)Hall效(xiao)應的磁(ci)測量系統，該(gai)系(xi)統可(ke)以(yi)研(yan)究(jiu)微(wei)米(mi)尺(chi)寸(cun)材料(liao)的低溫磁(ci)性。利(li)用這壹套系(xi)統，任聰、單(dan)磊(lei)和聞(wen)海虎等研(yan)究(jiu)人員研(yan)究(jiu)了(le)*摻雜(za)Ba0.6K0.4Fe2As2單(dan)晶（Tc=36K）的下臨(lin)界(jie)場Hc的性質，從(cong)而(er)獲(huo)得(de)其(qi)超流密(mi)度的信(xin)息。他(ta)們(men)發(fa)現Hc的溫度依賴(lai)關(guan)系(xi)具有(you)明(ming)顯的兩能帶(dai)特征(zheng)，可以(yi)用兩個(ge)各(ge)向(xiang)同(tong)性(xing)的s波(bo)能(neng)隙函數擬(ni)合。擬合結(jie)果(guo)表明(ming)，具有(you)較(jiao)大(da)能隙 （2&6508;b/kBTc = 6.0） 的能帶(dai)對超流密(mi)度的貢獻小(xiao)，而(er)較(jiao)小(xiao)能(neng)隙（2&6508;a/kBTc=.3） 的能帶(dai)在超流中占據較(jiao)大(da)的權(quan)重(zhong)。這壹結(jie)果(guo)和*性原理能(neng)帶(dai)計算的費米(mi)面(mian)附近的能態(tai)密(mi)度權(quan)重(zhong)是(shi)壹致的。他(ta)們(men)還指(zhi)出，比(bi)較(jiao)電(dian)子型FeAs-體(ti)系(xi)，BaKFe2As2 零(ling)溫極限(xian)下的超流密(mi)度比(bi)較(jiao)大(da)，與Tc的關(guan)系(xi)明(ming)顯不(bu)滿足於(yu)已知(zhi)的Uemura標度(du)關(guan)系(xi)。該(gai)標度(du)關(guan)系(xi)在欠摻雜(za)氧化物超導(dao)體(ti)中是(shi)滿足的。此結(jie)果(guo)說(shuo)明(ming)鐵基超導(dao)體(ti)和氧化物超導(dao)體(ti)在機(ji)理上(shang)可(ke)能有明(ming)顯區別(bie)。

    高(gao)溫超導(dao)電(dian)性壹(yi)直是(shi)凝(ning)聚(ju)態(tai)物理學(xue)領(ling)域(yu)的熱點(dian)研(yan)究(jiu)課題(ti)之(zhi)壹。作(zuo)為(wei)強(qiang)關(guan)聯(lian)電子體(ti)系(xi)的銅氧化物高(gao)溫超導(dao)體(ti)，其(qi)豐富的物理性質大(da)大(da)拓寬(kuan)了(le)人們(men)對(dui)凝(ning)聚(ju)態(tai)物質的理解，但是(shi)相關(guan)的機理卻是(shi)凝(ning)聚(ju)態(tai)物理領(ling)域(yu)的難題(ti)之(zhi)壹。zui近發(fa)現的新(xin)型鐵(tie)基超導(dao)體(ti)，其(qi)層(ceng)狀(zhuang)結(jie)構與銅氧化物相似，而(er)超導(dao)轉(zhuan)變(bian)溫度可以高(gao)於(yu)50 K。對鐵基超導(dao)體(ti)的研(yan)究(jiu)可以(yi)為(wei)高(gao)溫超導(dao)另(ling)辟蹊徑(jing)， 有助(zhu)於(yu)揭示高(gao)溫超導(dao)的機理。

    超導(dao)能(neng)隙分布(bu)及(ji)能(neng)隙函數的配對對稱(cheng)性是(shi)超導(dao)電(dian)性的壹個(ge)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)。通過探(tan)測鐵基超導(dao)體(ti)超流密(mi)度可(ke)以獲(huo)得(de)其(qi)超導(dao)電(dian)子配(pei)對(dui)信(xin)息，對(dui)鐵(tie)基超導(dao)機(ji)理的研(yan)究(jiu)具有(you)重(zhong)要(yao)意義，而(er)這項(xiang)研(yan)究(jiu)在高(gao)質量(liang)單(dan)晶樣(yang)品上(shang)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。聞(wen)海虎研(yan)究(jiu)組(zu)在鐵基超導(dao)體(ti)單(dan)晶樣(yang)品生(sheng)長中(zhong)取得(de)壹(yi)系(xi)列(lie)重(zhong)要(yao)進展。他(ta)們(men)用(yong)NaCl助熔(rong)劑(ji)方法(fa)生(sheng)長出尺(chi)寸(cun)在亞(ya)毫(hao)米(mi)的電子型FeAs-單(dan)晶並成功測量了(le)單(dan)晶的輸運性(xing)質，同(tong)時(shi)他(ta)們(men)還用(yong)FeAs做(zuo)助(zhu)熔(rong)劑(ji)生長出了(le)厘(li)米(mi)量(liang)級(ji)空(kong)穴(xue)型FeAs-22系(xi)列(lie)摻雜(za)單(dan)晶，通(tong)過(guo)單(dan)晶的性能表征(zheng)說(shuo)明(ming)它(ta)們(men)具(ju)有很(hen)高(gao)的質量(liang)。