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镧氧铁砷中发现新的高温超导相

发布时间:2021-07-17  作者:IM体育官网APP

本文摘要:在过去的一个世纪里,超导(尤其是高温超导)更有了无数的物理学家和材料学家的兴趣。

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在过去的一个世纪里,超导(尤其是高温超导)更有了无数的物理学家和材料学家的兴趣。这不仅因为超导现象所包括的物理非常丰富,而且因为其在工业上的应用于前景辽阔且渐渐步入人们的日常生活。目前找到的高温超导体有两大家族,一是铜氧化物,另一是铁基化合物。联合的特点是,高温超导都是经常出现在鼓吹铁磁有序态附近的。

因此,很多人指出,磁(磁矩)波动促成了这些材料中的电子筛选。长期以来,高温超导的探寻都是在这样的指导思想下展开的。  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(捐)的科研人员在靠近反铁磁有序的铁基材料中找到了新的高温超导互为。

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而且,超导的最低转变温度Tc多达了同物质在磁有序附近的超导互为,超过了41K(按电阻率数据定义)。  铁基化合物超导体最初由日本东京工业大学的Hosono研究组于2008年找到。其母体材料LaFeAsO不存在反铁磁有序互为,用氟元素代替一部分氧元素之后,磁有序被诱导,超导经常出现。

超导转变温度Tc随氟掺入量x而变化,构成一个拱形的超导区域,x不能超过0.2。当x = 0.06时,样品的Tc最低,超过27 K,这时不存在很强的的电子磁矩波动。这大自然造成人们坚信,在铁基超导体中,超导是由磁矩波动引发的。

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  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(捐)超导国家重点实验室郑国庆研究组(SC9两组)的杨杰副研究员等与赵忠贤院士以及李建奇研究组合作,通过高压样品制取技术制备出有一系列LaFeAsO1-xFx低掺入样品,其掺入量x平均0.75,远超过去人们的理解。通过电阻率、磁化率,核磁共振等测量,找到超导转变温度Tc随x构成一个新的超导区域,在最佳掺入x = 0.5-0.55时,Tc甚至比原本的x = 0.06还低(按电阻率电阻数据定义的Tc是41K。按磁化率定义的Tc是30 K)。

  更加令人惊讶的是,在这个新发现的超导区域里,物理性质与之前报导的第一个超导区域几乎有所不同。首先,NMR磁矩晶格弛豫亲率1/T1T测量没找到磁矩波动的迹象;其次,通过NMR和电镜找到,样品中不存在一种新型的结构热力学,热力学再次发生时,四重转动对称性被毁坏,而热力学再次发生的温度随掺入量变化的线刚好可以伸延到最佳掺入附近。与此同时,电阻率在最佳掺入附近展现出出有线性的温度变化,伴随着一种新的量子波动。

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  这项工作似乎,高温超导有可能是一种十分普适不存在的现象。除了近30年来人们辩论的磁矩波动以外,如轨道波动等其他机制,也有可能引发高温超导。

这项成果为探寻高温超导获取了一条崭新的线索。该研究结果以Express的方式公开发表在Chin. Phys. Lett., 32, 107401 (2015)。

  本研究获得了科技部973项目 、中科院B类先导项目、国家自然科学基金委的反对。


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